Шлакообразующая смесь

(19) 51) 5 1 С 1/ 1 ",1311:."А обработухслойных емого в зобретеско ч артено ия явл аллургич есичение степени рькав-Увтдинов,ов, К.Ф. сти:ижеение отбеливаем ти чугуна при сн ти. Ялакообразую мас.Х: датолито коксик 8-14; с х валков осталь ообразующей смес ть усвоение боравьш ос ора,ения и и носостоикего стоимось содержит,ентрат 4-10от прокатнь ая ый и ужство СССР00, 1984.во СССРО, 1980.СЬся к мет ка При зво 4,6 чуг изн нение шл яет увеличи раза, повыс на рабочего состойкость ть513табл ь отбеливаемо лоя валков на алков на ЗЗХ. алКок сикСтружка отпрокатных в гии,смеся енн Основнои ка тикой жидкогоалков являет и фи ее с.7:Датолитовый 4-10 нтрат ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИРМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Днепропетровский мекий институт(57) Изобретение относит зобретение относится к металлурв частности к шлакообразующим м, и предназначено преимущесто для обработки чугуна рабочего двухслойных прокатных валков, авляемого в мартеновской печи, елью изобретения является увелие степени усвоения бора, повые отбеливаемости и износостойи снижении его стон кости чугуна прмости,Предлагаемая шлакообразующая смесьдля обработки чугуна рабочего слоядвухслойных прокатных валков содержит датолитовый концентрат, коксики стружку от прокатнь 1 х валков приследующем соотношении компонентов,лургии и предназначенр дл ки чугуна рабочего слоя д прокатных валков, выплавл Остальное ственной характериугуна для прокатных его высокая отбеливаемость, т.е, способность затвердевать с образованием в отливке боль шой по величине макроструктурной зО- ны чистого отбела (со структурой цементит + перлит) при короткой переходной макроструктурной зоне (со структурой цементит + перлит + грат). В кальцелитейном производствеоценивают критерием качества отбе ленного чугунагде Х - вепичина зоны чистого отбела, мм;Е - величина переходной зоны,мм,Установлено что высокая отбелиЭ5 ваемость чугуна для валков обеспечивается только при низкой концентрации окислов железа в печном шлаке, являющихся основным переносчиком кислорода от шлака к металлу, а поэтому ввод 10 их в состав смеси приводит к снижению критерия качества отбеленного чугуна А и ухудшению износостойкости рабочего слоя двухслойных валков в связи с увеличением в его структуре кремне кислородных неметаллических включений, Бор имеет высокое химическое сродство к кислороду, а поэтому он в контакте с окислами железа окисляется и остается в шлаке в виде окисла. Как и все железистые шлаки, шлак, образующийся при использовании известной смеси, из-за большой концентрации окислов железа имеет высокую склонность к вспениванию, что ухудшает технологические условия плавки. Поэтому при разработке предлагаемой смеси, обеспечивающей более высокое восстановление бора из шлака в металл и эффективное влияние его на структуру, 30 не только вынодят окислы железа иэ состава смеси, но и для обеспечения восстановительных условий в ее состав вводят в качестве углеродистого восстановителя коксикорешек - отсев металлургического кокса, являющийся отходом грохочения), а для интенсификации процессов восстановления в смеси в ее состав вводят металлическое железо, оказывающее каталитическое влияние на восстановление40окисловС технико-экономической точки зрения наиболее целесообразно металлическое железо в состав новой смеси вводить н виде чугунной стружки, образующейся при механической обработке прокатных валков, содержащей малые концентрации кислорода ввиду наличия в ней раскисляющих элементов50 углерода, кремния, марганца, а также обеспечивающей дополнительное легирование металла никелем и хромом.Предельные содержания компонентовсмеси выбраны исходя из следующего,датолитоный концентрат является 55компонентом смеси, обеспечивающимввод н металл бора, обеспечивающегоувеличение отбелинаемости чугуна, повышение микротвердости его структурных составляющих (карбидной составляющей за счет увеличения количествамартенсита при снижении количестванижнего бейнита), а также уменьшениестепени анормальности структуры. Приуменьшении содержания датолита в смеси менее 4 Х за счет увеличения долидругих компонентов и чугуне не обеспечивается достаточная концентрациябора для повышения критерия качестваАк и износостойкости чугуна (таблица,планки 2 и 1 2). При увеличении содержания датолита более 10 Х увеличивается его вынос дутьем, посколькуснижается удельный нес смеси, в результате чего уменьшается усвоениебора и возрастает стоимость чугуна.При этом износостойкость чугуна более не увеличивается, тогда как отбеливаемость имеет тенденцию к ухудшению в результате увеличения количества неметаллических включений (плавка 6)При уменьшении содержания коксикан смеси менее 8 Х уменьшается восстановление бора из шлака, н результатечего снижается отбелинаемость и износостойкость чугуна (плавки 7 и 12),При увеличении содержания коксика всмеси более 14 Х он оказывает графитизирующее воздействие на чугун, чтоприводит к ухудшению отбеливаемостии снижению иэносостойкости чугуна(плавки 11 и 15),П р и м е р. Плавку чугуна для рабочего слоя валков Л 11 ХНдосуществляют н мартеновской печи с кислойфутеровкой емкостью 35 т. Для получения смеси используют датолитоный концентрат, имеющий следующий химический состав, мас.Х: ВО 16,6-17,4;СаО 34,0-36,0; 810 40-44; А 1 Оз1,6-2,0; МдО 0,6-1,0, чугунную стружку от прокатных валков, содержащую,мас.Х: С 2,7-3,4; Ях 0,5-1,0; Ип 0,50,8; Сг 0,4-0,8; И 1 2,6-3,2, а такжекоксик, Шлакообразующую смесь н количестве 12 Х от веса металла загружают на подину печи перед металлозавалкой, После расплавления и ныпускаметалла в ковш отбирают технологическую нрльцелитейную пробу для определения критерия качества отбеленногочугуна А и чугун заливают в литейную форму для формирования белогорабочего слоя валков, После выдержки, достаточной для эатвердевания ме55412талла рабочего слоя, начина 10 т промьпзку" литейной формы серым чугуном,выплавленным в другом плавильном агрегате. Степень извлечения бора изшлака определяют по формулеЯВЛ - ГВ 1) т1,0,31(В О ) 15 формула изобретенияШлакообразующая смесь преимущественно для обработки чугуна рабочего слоя двухслойных прокатных валков, содержащая датолитовый концентрат, отличающаяся тем, что, с целью увеличения степени усвоения бора, повышения отбеливаемости и из.носостойкости чугуна при снижении его стоимости, она дополнительно содержит, коксик и стружку от прокатных вал" ков при следующем соотношении компонентов, мас.%:Датолитовыйконцентрат 4-10Коксик 8-14Стружка отпрокатных валков Остальное 20 30 35 Состав снеси, нас,Х Степень Отбелн- ОтносительСтоимостьчугуна,руб. /т ка усаое- ааемость ная износония бо стойкостьХ Патолитозый Окислы келеза Кокснк Кальци- нирозантрукка т прооипеитатныкалко 132з"445 0,58 О,7 О 086 0,91 а,88 а,75 0,710,85 0,910,93 0,76 0,66 0,8 г 0,84 0,76 15 7 О 7 О 69 б 50 272 256 256 257 258 260 256 256 257 258 258 255.256 259 262 1,00 1,05 1,30 1,35 1,37 1 34 3 1,31 1,35 1,36 1,08 1,02 1,32 1,34 81 11 11 11 11 1 о1 1 1 7 79 76 88 85 8 г 79 89 811 О 72 72 14 17 ,5 8 14 17 6 з 134 14 а 5 3 67 69 63 Получение чугуна с Получение чугуна с слолъзозакнен известной смеси.пользованием предлагаемой снеси. где 1 - степень изв 31 ечения бора изошлака, Х;(В 05) - концентрация В О в шлаке;ВД - заданная концентрация бора;1 В- остаточная концентрация бора;В - масса бористого шлака;Т - масса плавки;Оз 31 - коэффициент пересчета В Озна свободный бор,При механической обработке валковот торцов бочек отбирают темплеты,из которых вырезают образцы для металлографических исследований, атакже для определения твердости и износостойкости. Испытания на износостойкость осуществляют на машине ИИпри нагрузке 75 кг и постоянном числе оборотов контробразца из Ст 3, Вкачестве меры износостойкости используют разницу весов исследуемого образиа до и после испытания.Результаты сопоставительных испытаний (таблица) показали, что использование разработанной смеси обеспечивает увеличение степени усвоения бора металлом в 4,6 раза. Приэтом отбеливаемость чугуна рабочегослоя двухслойных валков повьппается 716на 51%у а его износостойкость на 33%, Стоимость чугуна снижается на 14 з 9 руб/т.Предлагаемая смесь обеспечивает высокий уровень твердости (и-носостойкости) при меньшем расходе на 2,5 - 3,3 кг/т дорогостоящего и дефицитного легирующего элемента - никеля, снижение угара легирующих элементов (хрома, марганца) за счет снижения окислительной способности шлака, рас" ширение возможности использования смеси за счет применения ее при производстве прокатных валков исполне" ния ЛПХНд с более высокой твердостью (более 67 НЯ).