Способ легирования чугуна марганцем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 66 1)5 С 21 В 11/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О У еский аовский, Б,Х. . Иоффе илитью, Под остроение,СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Справочник по чугунномуред. Н.Г. Гиршовича. - ЛМаши1978, с, 146-149. Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при выплавке чугуна в вагранке.Целью изобретения является снижение затрат на легирование.Поставленная цель достигается тем, что в качестве марганецсодержэщего материала в шихту поверх кокса вводят железомэрганцевые конкреции. При этом для восстановления марганца иэ его окислов, в виде которых он находится в конкрециях, не требуется давать дополнительное количество кокса, поскольку сущность физико-механического процесса легирования чугуна марганцем в варианте легирования конкрециями остается такой же, как при легировании чугуна ферромарганцем, Действительно, ваграночный процесс протекает в условиях, в которых марганец, особенно в кислородной зоне вагранки, интенсивно окисляется, Тольо в самой нижней части вагранки, где соприкасаются жидкий металл, шлак и куски несгоревшего кокса, происходит восстановление мэргэн(54) СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ ЧУГУНА МАРГАНЦЕМ(57) Использование: в литейном производстве, при выплавке чугуна в вагранке, Сущность: способ включает ввод в вагранку кокса, известняка и металлошихты, содержащей марганецсодержащий материал. В качестве последнего используют .келезомарганцевые конкреции (ЖМК), вводимые поверх кокса. ЖМК содержат, %: марганец 28; железо 5,7; 5102 13,3; СаО 4,6; М 90 1.8; А 20 з 4,8. Данный способ позволяе г снизить затраты на легирование чугуна. 2 табл. ца из его окислов в шлэке углеродом кокса. М Различие между способами легирования ваграночного чугуна ферромарганцем и марганцевыми конкрециями заключается в том, что при легировании ферром; рганцем содержащийся в нем марганец вначале окисляется, а затем переходит в шлак, а при легировании конкрециями содержащиеся в них окислы марганца непосредственно переходят в шлак В обоих случаях нэ восстановление марганца из его окислов в шлаке рекомендуется одинаковое количество углерода. Особое значение имеет то обстоятель- ( ство, что химический состав ЖМК (25 30% Мп, 5-7% Ре, 13 - 15% ЫО 2, 4 - 6% СаО, 1,5- 2% М 90, 5 - 7% А 20 э) при большем, чем вф марганцевых шлаках, содержании марганца, что является преимуществом кон креций, обеспечивает плавление конкреций в диапазоне температур 1100-1200 С, В указанном диапазоне температур и пыше в вагранках наиболее интенсивно рэ:-вивается реакция газификации углерода кокса углекислым газом, ведущэя к бесполезным1772166 4,6% СаО, 1,8% М 90, 4,8% А 20 з, имеливлажность 25-32% и были разделены на двефракции: 0,015-0,025 и 0,025-0,050 мм,Опытно-промышленные плавки прово 5 дили на вагренке производительностью 2т/ч с кислой футеровкой и холодным дутьем,Каждая из указанных фракций ЖМК испытываласьь в отдельности.Взамен используемого на текущих10 плавках ФМн 75, присаживаемого в количестве 1% от массы металлозавалки и вместес ней вводилось эквивалентное по количеству вносимого марганца, количество ЖМК(3,5% от массы металлозавалки). ЖМК за 15 гружали поверх кокса, после чего давалиизвестняк и затем металлошихту (см. табл,1).Качество выплавляемого чугуна оценивалось по результатам анализа его химиче 20 ского состава, предела прочности нарастяжение и твердости. По каждому из вариантов, включая вариант текущего производства с ФМн 75, было проведено 3 плавки,результаты которых приведены в табл. 2.25 Как видно из таблицы, замена ФМн 75эквивалентным по марганцу количествомЖМК вне зависимости от их фракции покрупности обеспечила получение ваграночного чугуна с таким же содержанием мар 30 ганца и свойствами на 5 - 10% выше, чемимеет чугун при легировании ФМн 75. Пристоимости ФМн 75 280,8 руб/т и ЖМК - 60руб/т указанная замена позволяет снизитьзатраты на легирование марганцем на 0,735 руб/т чугуна,Способ легирования чугуна марганцем,40 при плавке в вагранке, включающий ввод ввагранку кокса, известняка и металлошихты, содержащей марганецсодержащий материал, нагрев и расплавление, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения затрат45 на легирование, в качестве марганецсодеркащего материала используют железомарганцевые конкреции, вводимые поверхкокса,Таблица 1 50 ие шихтовых материало ный, Л 3. Л 4, ГОСТ 4832Чугун передельный ПЛ 1. ПЛ 2, ГОСЛом чугунный (покупной и собсвозврат)Лом стальной.ищи еж - .- - 1 5 - 45 -10 5-40 0-15 готерям углерода и, более того. к снижению эффективности кокса как топлива, поскольку сопровождается поглощением тепла, Жидкий шлак, образующийся в вагранке при плавлении конкреций, загружаемый по предлагаемому способу непосредственно на кокс, стекает и обволакивает куски кокса, защищая их от взаимодействия с газовой фазой, в результате чего уменьшаются потери углерода и снижение температуры за счет ограничения развития реакции газификации углерода. кокса, Поэтому не требуется также вводить дополнительное количество кокса, как топлива, необходимого для нагрева и расплавления дополнительного количества материалов, поступающих в вагранку в составе конкреций,Раннее плавление ЖМК снижает требования и к их механической прочности, поскольку они расплавляются на относительно высоких горизонтах вагранки, где давление столба шихтовых материалов меньше, чем в высокотемпературных нижних горизонтах, куда поступают более тугоплавкие материалы, в том числе отвальные марганцевые шлаки и тем более известняк и кокс. В результате естественная прочность ЖМК, составляющая у влажных конкреций 25 - 30 кг/окатыш и 50 - 70 кг/окатыш - у сухих конкреций, оказывается достаточной, чтобы до начала плавления выдержать без разрушения давление вышерасположенных материалов. Устойчивость против истирания, оцениваемая по барабанной пробе, составляет 40-45%, что выше, чем у марганцевого агломерата (15-17%),Совокупность указанных свойств, в особенности более высокое содержание марганца и более низкая температура плавления, чем у марганцевых шлаков, а также достаточная прочность и устойчивость против истирания делает конкреции материалом, более приодным для легирования вагра 4 оцного цугуна марганцем. чем отвальные марганцевые шлаки или брикеты на их основе.Пример осуществления, ЖМК содержали 28% марганца, 5.7% железа, 13,3% 502. Формула изобретения1772166 Продолжение табл, 1 Таблица 2 Составитель Е.БолдинаТехред М,Моргентал Корректор Е,Папп Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3815 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5