Шлак

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сеев Советских Сециалистическив Республик(22) Заявлено 251076(21) 2414297/22-02с присоединением заявки Но(51)М. Кл. С 21 С 5/54//С 22 С 33/00 Государственный комнтет СССР ов делам нзобретеннЯ н открытнЯДата опубликования описания 060180(Пентральный ордена Трудового Красного Знамени научно) ЗаяВИтЕЛЬ исследовательский институт черной металлургииим, И,П, Бардина(54) ШЛАК Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к ферросплав- ному производству.Известны шлаки, содержащие окислы марганца, хрома и железа в количествах, вес.В: СаО 40-45, М 09 40- 45, МиО 10-20 и применяемые для рафинирования металла от неметаллических включений, для десульфурации, дефосфорации, а также как источники легирующих элементов, вводимых в шихту при доменной плавке чугунов, и содержащие марганец, хром и др.1. Известен шлак углеродистого ферромарганца, который содержит указанные ингредиенты в следующих количествах, вес.Ъ: Млй 12-17; Б 10 33- 36 у СаО 39-42; МоО 1,5-2,5; АЮОЗ 3-4,5 р РеО 0,05-б,20 р Р О 0,013- 20 0,022, Высокая вязкость шлака (2,0- 3,5 пз при 1400 С), большая продолжительность плавки и низкое извлечение марганца при выплавке углеродистого ферромарганца (62-65%) не позволяет в настоящее время дальнейшее его использование 2) .Недостатком известных составов является низкая концентрация закиси марганца, При приведенном соотноше нии компонентов шлак. имеет низкуюжидкоподвижность, что затрудняет восстановление, марганца и ухудшаетпроцесс отделения металла от шлака.Белью данного изобретения является создание такого состава шлака,содержащего в качестве основы окислы кальция; кремния и марганца, который способствовал бы повышениюсквозного использования марганца засчет ускорения восстановления егопри выплавке чугуна и стали,Для достижения указанной цели всостав шлака дополнительно вводятокислы натрия, калия и бария; приэтом содержание всех укаэанных ингредиентов должно быть в следующемсоотношении, вес.Ъ: МпО 12-25;Б 10 32-38; СаО 33-45; МцО 1,5-2,5;Ааоэ 2 фО 8 5; РеО 0 05-0 25;РОз 0,010-0,030 р (БаО + К 0)0,5-3,5 у ВаО 0,2-2,0Ниже приведены примеры осуществления изобретения, не исключающиедругих вариантов в объеме предметаизобретения.П р и .м е р 1, 1 йюхту, состоящуюиэ марганцевой руды, а по второмуварианту малофосфористого шлака,кокса и известняка, загружали в элект707973 ропечь, По второму варианту дополнительно вводили окислы натрия, калияи бария, Плавку вели по технологии Примечание Состав шлака,РеО Р О ЛС О МО 81.0 Иа,оК О ВаО МпО СаО 1,8,2,30 12,0 39 7 35,2 2 р 1 0,15 0,18 0,06 0,015 36,0 2,70 41,0 14,1 17,0 36,1 1,5 2,90 39,0 1,6 Шлаки известногосостава 16,0 38 р 0 4,10 1,75 0,12 0,20 0,20 0,017 34,7 12,1 42,0 33,0 3,0 2,5 1,45 028 0,93 0,06 0,010 1,53 0,53 0,50 0,15 0,013 2,7 12,7 323 35,0 15,9 33,7 3,8 33,9 Шлаки с содержаниемоки словВа, Юа, К 0,18 0,015 2,703,0 194 40,8 34,2 5,5 1,79 0,84 2,0 1,55 Ор 09 Ор 020 22,3 42,9 36,3 6,9 44,7 2,2 24,0 3,9 36,7 45,0 25,0 38,1 8,5 2,45 2,10 ,3,50 0,25 0,030 Как видно из таблицы, предлагаемый состав шлака может быть получен по технологии выплавки углеродистого ферромарганца, но в отличие от известного в его состав введены: 2(БаО + КО) в пределах 0,5-3,5 и ВаО = 0,5-2,0, В предложенном шлаке "одержание закиси марганца составило12-25.П р и м е р 2, В доменную печь загружали шихту, содержащую железную Таблица 2,9 3,3,1 3 3,3 0,41 13 83,0 16,3 388 35,9 3,70 получения углеродистого ферромарганца. Химический состав продуктов плавки приведен в табл.1.Таблица 1 0,10 0,22 0,05 0,13 0,12 0,32. 0,15 0,012 О, 10 0,28 0,20 Ор 022 Ор 14 0,32 0,06 0,013 1,83 3,30 0,12 0,027 труду, кокс, известняк, марганцевую 35 руду, а по второму варианту, марганцевый шлак состава иэ расчета получения литейного чугуна с содержаниеммарганца 0,4-0,5Основность конечного шлака составляла 1,27.40 В табл.2 представлены химическиесоставы чугуна, полученного как сиспользованием в шихте марганцевойруды, так и марганцевого шлака описываемого состава.707973 РЕ О С = РВ +СО; 2 ГЕО+ 51 =2 Рб+ 502 Формула изобретения Составитель И, Чепикова саакая-" "щ яяяхт.й. ": Заказ 9088/47 Тираж 608 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва жРа скак наб 45Филиат; ППП РПатент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е р 3. При выплавке стали 11 ОГ 13 Л на легированных отходах после скачивания окислительного шлака в ванну печи подавали марганцевый шлак состава, вес. МпО 22,7; Я 10 34,4; СаО 34,8; М 90 1,6; А 10 э 2,91 ВаО 0,88; Е(Иа 20 + К О) 0,97 и коксик.В этот период идут реакции восста" новления:ЗМпО + 4 С = Мп С + ЗСО;реакции науглераживания металла:ЗГе + ЗС = Ге С;и реакции раскисления металла: Количество шлака вводили из расчета получения в готовом металле 1213 Мп,Конечный состав металла был следующим, вес,:Мй Я 1 С Р Я12,9 0,9 1,1 0,08 0,015130 0,91 105 0,05 0,010в числителе - состав металла, полученный при легировании доменным фер.ромарганцем, в знаменателе - марганцевым шлаком. Даже незначительноеувеличение концентрации в шлаке (на0,1-3,5) окислов натрия, калия способствует снижению вязкости расплава при низких температурах, а введение окиси бария увеличивает концентрацию закиси марганца и уменьшаетсодержание фосфора в расплаве, Этообусловлено, прежде всего, присутствием в шлаке однозарядных катионов,которые, внедряясь в известково-кремнеэемистые комплексы, раэрыхляют их,делают группировки более подвижными,что приводит к повышению жидкотекучести шлака и обеспечивает ускорение восстановительных реакций. Использование описываемого шлака в качестве марганецсодержащего компонента шихты при выплавке литейных н предельных чугунов позволяет повысить извлечение марганца до 85-90 по сравнению с существующими 52-55, Это увеличивает сквозное использование марганца на 7-9, Следует отметить, что наличие в составе шлака высоких концентраций окиси кальция снижает расход известняка в шихте доменной печи, а присутствие маргайца в его закисной форме снижает количество восстановителя, вводимого в шихту из расчета восстановления высших окислов марганца до МпО./ Шлак, содержащий окислы марганца,2 О кальция, магния, алюминия, кремнияи железа, отличающийсятем, что, с целью увеличения степени использования марганца и ускорения процесса восстановления марган 25 Ца из шлака, он дополнительно содержит окислы бария, натрия и калия приследующем соотношении компонентоввес,:Закись марганца 12-253 О Двуокись кремния 32-38Окись кальция 33-45Окись магния 1,5-2,5Окись алюминия 2,0-8,5Закись железа 0 05-0,25Окись бария 0 2-2Сумма окислов натрия и калия 0,5-35.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство40 Ч 380719, кл, С 2 С 5/54, 1973,2. Журнал Сталь Р 7, с. 611,1975.