Способ рафинирования металла
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК я)5 С 21 С 7/ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИСА АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТ 2(54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА(57) Сущность: в процессе выпуска 60-80; металла его обрабатывают в ковше кислым рафинировочным шлаком с расходом 4-10 кг на 1 т металла. При выпуске остального количества металл обрабатывают основным шлаком, формируемым путем присадки в ковш основных шлакообразующих материалов на основе извести с расходом 8-20 кг на 1 т металла, после чего осуществляют вакуумирование с присадкой в вакуум-камеру дополнительно основных известьсодержащих шлакообразующих флюсов в количестве 5-12 кг на 1 т металла. Недостатками способа являются необходимость использования дорогостоящего расплавленного шлака, задействование двух ковшей одновременно, сложность в исполнении способа и отсутствие возможности регулирования степени затрат на рафинирование, т,к. способ осуществляется простым переливом металла из ковша в ковш, При этом вакуумная обработка носит. ограниченный характер и не позволяет обеспечить значительного снижения содержания кислорода в металле и, как следствие, загрязненности кислородсодержащими не- металлическими включениями, Более того, сильно развитая поверхность контакта металла со шлаком способствует переходу в результате реакций восстановления избыточного количества Са из шлака в металл, что вызывает в дальнейшем повышенную загрязненность металла единичными крупными глобулярными включениями. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССР М 433220, кл. С 21 С 7/00, 1977.Авторское свидетельство СССР М 777070, кл. С 21 С 7/00, 1980. Изобретение относится к черной металлургии; а именно к методам внепечного рафинирования металла,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ обработки стали, всоответствии с которым сталь перед вакуумированием с одновременной обработкой встолбе шлака обрабатывают кислым шлаком,Известный способ позволяет получитьвысокую чистоту металла по включениям,Первоначальная обработка металла кислымшлаком способствует формированию в металле включений на основе кремнезема.При дальнейшей обработке в столбе синтетического шлака эти включения полностьюассимилируются этим шлаком вследствиевысокой взаимной смачиваемости и большой поглотительной способности столба рафинировочного шлака. 1765192 А10 20 25 30 35 45 50 55 Цель изобретения - снижение загрязненности металла включениями.Поставленная цель достигается тем, что по способу рафинирования металла, включающему последовательную обработку металла кислым и основным шлаком, обработку металла в ковше твердыми шлакообразующими материалами и вакуумирование металла, в процессе выпуска металл в ковше обрабатывают кислым рафинировочным шлаком в количестве 4-10 кг на 1 т металла, а после выпуска 60-80% металла - основным рафинировочным шлаком, формируемым путем присадки в ковш основного шлакообразующего материала на основе извести в количестве 8-20 кг на 1 т металла, после чего осуществляют порционное или циркуляционное вакуумирование с обработкой металла в вакуум-камере присадкой основных известьсодержащих шлакообразующих материалов в количестве 5-12 кг на 1 т металла.Сущность способа заключается в следующем.Наиболее большой поглотительной способностью к неметаллическим включениям обладает шлак, имеющий полярные свойства по отношению к включениям. Поэтому включения на основе кремнезема легко усваиваются основным шлаком, и наоборот,основные включения легко и наиболее полно ассимилируются кислым шлаком.В соответствии с предлагаемым способом первоначально металл в процессе выпуска в ковше обрабатывают кислым рафинировочным шлаком, который может формироваться как в печи, так и присадкой соответствующих шлакообразующих в ковш. Обработка кислым шлаком в количестве 4-10 кг/т металла полностью освобождает расплав от трудноудаляемых включений на основе СаО и М 90. Эти включения в процессе выпуска ассимилируются шлаком и этому способствует интенсивное перемешивание металла со шлаком за счет энергии падающей струи.После выпуска 60-80 фб металла в ковш присаживают основные шлакообразующие материалы на основе извести в количестве 8-20 кг/т и таким образом переводят кислый шлак, имеющийся в ковше, в основной, К этому моменту основная часть металла уже отрафинирована кислым шлаком и введение основных шлакообразующих после выпуска 60 металла не снижает рафинировочный эффект, тем более что плавление шлакообразующих происходит постепенно. Поэтому и основность шлака в ковше возрастаетпостепенно. Более ранняя присадка основных шлакообразующих приводит к снижению рафинирующего эффекта шлака по отношению к неметаллическим включениям на основе СаО и М 90 и увеличивает их содержание в металле,Присадка основных шлакообразующих материалов после выпуска 80 металла в ковш не обеспечивает расплавление и усвоение этих материалов, При этом шлак отличается высокой гетерогенностью и соответственно снижается его сульфидная емкость.Последние 20-40% металла, попадая в ковш, обеспечивают расплавление и усреднение химического состава шлака, При этом ковшевой шлак становится основным вследствие превалирующего количества основной составляющей.При уменьшении количества кислого шлака в ковше менее 4 кг/т рафинировочный потенциал этого шлака быстро теряется из-за насыщения его поглощаемости включениями. А увеличение его более 1 кг/т нецелесообразно, т,к. увеличивает расход основных шлакообразующих на его нейтрализацию и перевод в основной шлак. Дополнительное введение шлакообразующих вызывает рост тепловых потерь на внепечную обработку и требует дополнительного перегрева металла в печи.При использовании основных шлакообразующих в количестве менее 8 кг/т металла не достигается перевод. шлака в основной с достаточной сульфидной емкостью, в то же время увеличение присаживаемых шлакообразуащих более 20 кг/т приводит к высоким тепловым потерям и резкому загущению шлака, вызывает формирование его гетерогенной структуры и снижение рафинирующей способности.В результате такой обработки в ковше формируется металлический расплав с включениями на основе кремнезема, на поверхности которого сформирован основной рафинировочный шлак, т.к. такой шлак формируется в последний момент выпуска, то его рафинировочный потенциал остается нереализованным, соответственно не решен вопрос десульфурации металла,Далее металл подвергается вакуумной обработке на порционном или циркуляционном вакууматоре. В результате обеспечивается дегазация металла. В ходе обработки на металл непосредственно в вакуум-камере присаживают основные известьсодержащие шлакообразующие материалы в количестве 6-12 кг/т, которые формируют на поверхности металла в вакуум-камере рафинировочный шлак, Проходя через вакуум-камеру, порции металла контактируют с этим шлаком. При этом происходит ассимиляциявключений кремнезема основным шлаком. Многократное прохождение металла черезвакуум-камеру, которое могут обеспечитьциркуляционный и порционный вакууматоры, обеспечивают практически полное удаление включений. Таким образом, 5обеспечивается высокая частота металла понеметаллическим включениям, Одновременно с этим происходит глубокая десульфурация металла, так как происходит егообработка основным шлаком в условиях вакуума и снижается массовая доля кислородаза счет перехода его в виде кислородсодержащих включений в шлак.Процесс рафинирования металла от серы в вакуум-камере и состав формируемого 15на поверхности металла в ковше шлака огранично взаимосвязаны, Часть шлака в процессе обработки выносится потокамиметалла из вакуум-камеры в ковш, Такойшлак в результате взаимодействия с металлом насыщен соединениями серы, В случае,если в ковше сохранить кислый шлак, безего трансформации в конечный период выпуска в основной, то шлак из вакуум-камерыпосле его ассимиляции ковшевым шлаком 25будет ресульфуцироваться, т,е, будет нивелироваться эффект отдесульфурации металла в вакуум-камере,В предлагаемом способе перед ковшевого шлака в основной по ходу выпуска 30обеспечивает условия для достижения глубокой десульфурации металла обработкойего основными шлакообразующими в вакууме. Основной потенциал ковшевого шлакаобеспечивает устранение эффекта десульфурации,Таким образом, предлагаемый способобеспечивает комплексное снижение загрязненности металла включениями, т.е, нетолько кислородсодержащими (оксидами и 40глобулями), но и сульфидными:Использование при обработке металлав вакуум-камере основных шлакообразующих в количестве менее 5 кг/т приводит кснижению эффективности десульфурации 45расплава из-за малой сульфидной емкостишлака и ограничивает степень удалениякислородсодержащих включений вследствие быстрого выноса такого количествашлака из вакуум-камеры в ковш. 50Увеличение количества шлакообразующих, присаживаемых в вакуум-камеру более12 кг/т, нецелесообразно, т,к. это ухудшаетусловия вакуумной обработки, повышаеттепловые потери и приводит к ухудшению 55стойкости вакуумкамеры без дополнительного роста степени десульфурации,Предлагаемый способ отличается от известного тем, что в процессе выпуска металл в ковше обрабатывают кислым рафинировочным шлаком в количестве 4-10 кг/т, а после выпуска 60-80 ф металла - основным рафинировочным шлаком, формируемым путем присадки в ковш основных шлакообразующих материалов на основе извести в количестве 8-20 кг/т металла, после чего осуществляют порционное или циркуляционное вакуумирование с обработкой металла в вакуум-камере присадкой основных известьсодержащих шлакообразующих материалов в количестве 5-12 кг/т металла.Пример конкретного выполнения, Предлагаемый способ опробован при выплавке подшипниковой стали в 100-т дуговых печах с последующим порционным вакуумированием. Формирование кислого шлака осуществляли присадкой на дно ковша перед выпуском металла мелкодробленого кварцита. Печной шлак при выпуске металла отсеками, После выпуска 60-80, металла, количество которого контролировали по показаниям крановых весов, в ковш из специального бункера присаживали основные шлакообразующие. смесь извести и шпата в соотношении 4:1, За счет такой присадки основность шлака ( - изменяСзО3102лась с 0,4-0,7 до 1,9-2,3,После выпуска плавки ковш с металлом передавался на порционный вакууматор, В качестве основных шлакообразующих материалов использовали известково-глиноземистый флюс, который присаживали в вакуум-камеру равномерно в ходе всей вакуумной обработки.Других изменений в технологию выплавки и внепечной обработки не вносили,Формула изобретения Способ рафинирования металла, включающий выпуск плавки из печи, обработку металла кислым и основным шлаком, вакуумирование, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения загрязненности металла неметаллическими включениями, в процессе выпуска 60-80 металла в ковш вводят кислые рафинировочные шлаки с расходом 4-10 кг/т, а при выпуске остального количества металла в ковш вводят смесь извести и плавикового шпата в соотношении 4:1 с расходом смеси 8-20 кг/т, при этом при вакуумировании в вакуум-камеру дополнительно вводят основной известково-глиноземистый флюс в количестве 5-12 кг/т,
СмотретьЗаявка
4827436, 22.05.1990
УКРАИНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ, СПЛАВОВ И ФЕРРОСПЛАВОВ
КОВАЛЬ ЮРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, КРИКУНОВ БОРИС ПЕТРОВИЧ, ГАСИК МИХАИЛ ИВАНОВИЧ, ГАРЧЕНКО АЛЕКСАНДР САВЕЛЬЕВИЧ, СОЛОДОВНИКОВ БОРИС ВЛАДИМИРОВИЧ, ТИЛИНИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ, ЛЕГОСТАЕВ ГЕННАДИЙ СЕМЕНОВИЧ, ЩЕРБИНА ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, НЕРОВНЫЙ ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ, ПОПИК НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C21C 7/00
Метки: металла, рафинирования
Опубликовано: 30.09.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1765192-sposob-rafinirovaniya-metalla.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ рафинирования металла</a>
Предыдущий патент: Флюс для электрошлакового переплава
Следующий патент: Способ легирования и модифицирования сплавов железа кремнием и кальцием
Случайный патент: Устройство для измерения параметров адгезионного взаимодействия частиц аэрозоля в аэродинамической трубе