Способ передела чугуна

О П И С А Н И Е и 11 578347ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических Республик(51) М. КлС 21 С 5/28 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(54) СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА ЧУГУНА Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при переделе чугунов, в частности ванадиевых, в конверторе или другом сталеплавильном агрегате.Известен способ передела ванадиевых чугунов с извлечением из них ванадия, заключающийся в том, что с целью увеличения полноты перехода ванадия из чугуна в шлак в чугун перед продувкой его в конверторе прпсаживают металлическую медь в количестве 2 - 18 кг на 1 т чугуна 1.Однако присадка меди не оказывает влияния на структуру ванадиевого шлака, не ухудшая и не улучшая ее. Не влияет растворенная в металле медь и на процесс шлакообразования на второй стадии передела ванадиевых чугунов - при продувке углеродистого полупродукта в сталь, так как она не окисляется и полностью сохраняется в металле в том количестве, в котором была присажена. Кроме того, металлическая медь сравнительно дорога и ее применение при продувке чугунов в конверторах или при переработке в других металлургических агрегатах (мартеновских печах, например) увеличивает себестоимость товарной продукции (стали, товарного шлака и т. д.).Целью изобретения является ускорение шлакообразования при переделе чугунов вообще и ванадийсодержащих в частности, улучшение структуры ванадийсодержащцх шлаков и снижение себестоимости выплавки стали, содержащей медь.5 Это достигается тем, что в ходе переделачугунов в сталеплавильном агрегате используют в качестве медьсодержащего материала шлак от процессов рафинирования меди. Такой шлак может иметь, например, следую щий состав: 40 - 50 вес, % меди, из которой50 - 60 вес. % корольки металлической меди, а остальное окислы меди; 20 - 27 вес. % ЯО; 20 - 25 вес. % РеО; до 5 вес. % А 120 з Рекомендуемый оптимальный расход шла ка - 3 - 40 кг/т от жидкого металла,Разновидностью предлагаемого способаявляется присадка шлака, содержащего окислы меди, производимая в углеродистый полу продукт с концентрацией углерода более2,5%, при выпуске его в ковш на промежуточной стадии процесса и последующей его продувкой в сталеплавильном агрегате.Эффективность применения шлака от про цессов рафинирования меди как активаторашлакообразованпя при переделе чугунов определяется прежде всего тем, что окислы железа и кремния в этом шлаке преимущественно находятся в файялите (силпкат же- ЗО леза с т, пл. 1205 С). Известно, что эта фор 57834715 ма соединения окислов железа с 510, аналогично окислам Мп, ускоряет шлакообразование, т. е, способствует быстрейшему растворению извести (СаО) в шлаковом расплаве.Кроме того, температура плавления самого шлака вследствие входящих в него легкоплавких СиО и Сц,О колеблется в пределах 900 - 950 С. Иными словами, его разжижающее действие находится на уровне плавикового шпата и превосходит такие известные разжижителп, как нефелин, а тем более боксит. Это приводит к значительному усилению интенсивности дефосфорации и десульфурации,Эффект от введения шлака от процессов рафинирования меди как ускорителя ассимиляции извести и разжижителя шлака позволяет считать целесообразным его использование при переработке ряда чугунов, для которых характерно замедление процесса шлакообразования. К таким чугунам, как известно, относятся маломарганцовистый, хромоникелевый, ванадиевый, а также углеродистый полупродукт, получаемый при переделе ванадиевых чугунов дуплекс-процессом. Последний практически не содержит шлакообразующих компонентов и для ускорения шлакообразования приходится прибегать к сравнительно менее эффективным приемам, чем присадка шлака от процессов рафинирования меди - дача Мп-руды, искусственное наведение окислов железа с помощью фурмы и т. д. Однако эти приемы все-таки затягивают шлакообразование. Об этом косвенно свидетельствует то, что затраты рабочего времени на очистку фурм от настылей, вызванные отсутствием шлака в первые минуты продувки, превышают 10%. Между тем, жидкая составляющая этого медьсодержащего шлака если не сводит эти значительные потери производительного времени на нет, то существенно их уменьшает. С этой точки зрения очевидна эффективность использования указанного шлака и при выплавке медьсодержащей стали в конверторах из маломарганцовистых и хромо- никелевых чугунов, для которых также вследствие замедленности процесса шлакообразования в первые минуты продувки наблюдается интенсивный вынос металла, Аналогичная картина наблюдается и при продувке ванадийсодержащих чугунов монопроцессом достали и при продувке ванадийсодержащего чугуна на первой стадии его передела - при получении ванадийсодержащего шлака и углеродистого полупродукта, присадка шлака от процессов рафинирования меди улучшает шлакообразование, увеличивая степень ошлакования ванадия и структуру ванадиевого шлака.Следует также отметить, что при использовании указанного шлака в качестве флюса в мартеновской или конверторной плавках легко восстановимые окислы и корольки меди, находящиеся в шлаке, перейдут в металл. При выплавке медьсодержащих марок сталей 1 О 20 25 30 35 40 45 50 55 оо уменьшается расход сравнительно дорогостоящей металлической меди.Способ осуществляется следующим образом.П р и м е р 1. В конверторе кислородом сверху продувают углеродистый полупродукт (2,95 вес, % С; 0,03 вес. % Ч; 0,032 вес. % Я; 0,04 вес. % Р; 0,05 вес. % Мп), полученный от продувки ванадиевого чугуна, по известному (без присадки медьсодержащего шлака от процессов рафинирования меди) и по предложенному (с его присадкой) способам. В плавках по известному способу перед продувкой присаживают кусковую известь 36 - 50 кг/т и плавиковый шпат 0,6 - 1,5 кг/т. По предлагаемому способу плавиковый шпат заменяют медьсодержащим шлаком от процессов рафинирования меди (22 вес. % Сплетал,ч 26,3 вес. % Сионист, 26,8 вес. % %0; 24,1 вес, % ГеО; 1,2 вес. % А 10 з), присаживаемым в количестве 12,3 - 24,6 кг/т перед продувкой до присадки извести, Интенсивность продувки составляет 2,7 - 3,1 м/т мин в плавках обоих вариантов. После 10,5 - 12,0 мин продувки по известному способу получают; С 0,07 - 0,48 вес. %; Я 0,026 в ,034 вес, %; Р 0,022 в ,026 вес. %; Мп 0,05 - 0,07 вес. % . В плавках, проведенных с присадкой шлака от процессов рафинирования меди, конечный металл содержит, вес. %: 0,05 - 0,42 С; 0,021 - 0,026 ; 0,01 - 0,016 Р; 0,04 - 0,07 Мп; до 0,26 Сц. Температура металла составляет на выпуске 1590 - 1620 С. Состав конечного шлака по известному способу, вес. %: 41,6 - 53,8 СаО; 13,2 - 18,6 ЯО, 10,7 - 12,9 Ге,м 6,8 - 11,4 МдО;1,12 - 1,86 Р,Оь, по предлагаемому способу, вес. %: 40,8 - 56,2 СаО; 18 - 24,2 810; 11,6 - 13,8 Ре,о,ц, до 12,8 МдО; до 2,4 Р,О Сц следы.Сравнение результатов плавок, проведенных по известному и предложенному способам показывает, что присадка шлака от процессов рафинирования меди позволяет заменить сравнительно дорогостоящий плавиковый шпат и заметно увеличить глубину обессеривания (на 25 - 30% ) и обесфосфоривания (на 30 - 50%),П р и м е р 2, В конверторе с верхним кислородным дутьем продувают известным и предложенным способами ванадиевый чугун с получением ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта. Состав чугуна, вес. 4: 4,2 - 4,4 С; 0,42 - 0,46 Ч; 0,11 - 0,14 Я; 0,10 - 0,14 Т 1; 0,18 - 0,23 Мп; 0,04 - 0,05 Р; 0,031 - 0,037 5. Перед продувкой по известному способу присаживают окалину в количестве 48 - 53 кг/т, а по предложенному - 30 - 32 кг/т окалины и 18 - 20 кг/т шлака от процессов рафинирования меди, После 4 - 5,5 мин продувки содержание углерода и ванадия в полученном углеродистом полупродукте (по обоим вариантам) составляет, вес, %: 2,9 - 3,1 и 0,03 - 0,04 соответственно. Концентрация окислов железа, пятиокиси ванадия, окислов578347 Формула изобретения Составитель Ф. Савицкий Тскред Л. ГладковаРедактор 3. Ходакова Корректор О. Тюрина Заказ 2798/3 Изд. М 881 Тираж 693 1-1 ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретсний и открытий 13035, Москва, )К.35, Раугискаи наб., д. 4/5Подписное Типографии, пр. Сапнова, 2 кальция и фосфора также находится примерно на одинаковом уровне и составляет 31 - 34%; 18 - 22%; 0,5 - 0,8%; 0,10 - 0,12% соответственно. Однако снижение температуры плавления смеси окалины и вводимого шлака, вызванное легкоплавкостью составляющих последнего, приводит к тому, что по предлагаемому способу величина содержащего ванадий шпццслидного зерна увеличивается в 2 раза -- с 40 (известный способ) до 80 мкм, Это повышает извлечение ванадия из шлака прц последующей химической его переработке ца чистую пятиокись ванадия с 86 до 91%. Способ передела чугуна, в том числе ванадийсодержащего, включающий его перера 5 ботку в сталеплавцльном агрегате с присадкой медьсодержащих материалов, о т л ц ч аю щ ц й с я тем, что, с целью улучшения шлакообразованця, дсфосфораццц ц десульфураццц металла, в качестве медьсодержашцх ма 10 терцалов применяют шлак от процессов рафцнцрованця меди,Источники информации,принятые во внимание прц экспертизе1. Лвторское свидетельство452598, кл.15 С 21 С 5/28, 1973.