Способ разжижения сталеплавильных шлаков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1(51) С 21 С 5 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРП 0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ(56) 1. Бюллетень ЦНИИЧМ, М 4, 1979,с, 43-45.2. Авторское свидетельство СССРР 269949, кл, С 21 С 5/04, 1947.(54) (57) СПОСОБ РАЗЖИЖЕНИЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКО, включающий введение раскислителя врасплавленную ванну оталеплавильного агрегата и глино. эемсодержащего материала на шлак ванны, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения вязкости и повышения десульфурирующей способности шлака, в качестве глиноземсодержащего материала вводят отходы производства вторичного алюминия .за 10-20 мин до введения раскислителей с весовым соотношением отходов к печному шлаку, равным 0,08-0,16.1068489 при , Со Вязкость, П,Способ разжижения 1600 1650 1700 1500 , 1550 Предлагаемый 5,2 29 2,3 3 3,8 2,1 Известный Зю 5Зю 2 5,5 Изобретение относится к черной металлургии и может быть использованов сталеплавильном производстве,Известны способы разжижения сталеплавильных шлаков глиноэемсодержащими материалами например, 6 окситом и ставролитовым концентратом 1,Недостатком указанных материаловявляется присутстние в их составе20-30 окислов кремния, понижающихосновность шлака, а также 11-16 щокислов железа, в присутствии которыхдесульфурирующие снойства шлакаснижаются,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущнбсти и достигаемому эффекту янляется способ разжи 1жения сталеплавильных шлаков, включающий введение на шлак в расплавленную нанну сталеплавильного агрегата глиноземсодержащего материалапорошкообразных отходон электрокорун да.Низкое содержание в отходах электрокорунда балластных примесей и окислов железа улучшают десульфурирующиесвойства сталеплавильного шлака, аосновная составляющая отходовА 10, служит в качестве разжижителя 2. Однако разжижающий эффект глино зема проявляется лишь до концентрации его в сталеплавильиом шлаке, равной 8. В связи с этим добиться заметного снижения вязкости присадками порошкообразных отходов элект- З 5" рокорунда не представляет возможным. Кроме того, для расплавления отходов злектрокорунда в ванне сталеплавильного агрегата требуются дополнительные затраты тепла. При этом скорость 40 шлакообразонания снижается Добавки отходов злектрокорунда на шлак практически не влияют на содержание в нем окислов железа. Вместе с тем, уменьшение концентрации окислов железа в шлаке с целью улучшения его десульфурирующей способности особенно Вязкость шлаков с добавкамин качестве разжижителя отходов про важно в конце периода доводки, когдаих содержание достаточно высокое.Целью изобретения является снижение вязкости и повышение десульфурирующей способности шлака.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу разжижения .ста-.леплавильных шлаков, включающемувведение раскислителя в расплавленную ванну сталеплавильного агрегатаи глиноземсодержащего материала нашвак ванны, вводят в качестве глиноземсодержащего материала отходы производства вторичного алюминия за10-20 мин до введения раскислителейс весовым отношением отходов к печ- .ному шлаку, равным 0,08-0,16.Отходы производства вторичногоалюминия образуются при переплавеалюминиевого лома на предприятияхВторцветмет, например, на Сумгаитском алюминиевом заводе. Отходыимеют следующий состав, : А 1 С55-65;, 810 5-10; СаО 2,3-2,5; МдО2 5 г А 1 мет 12-14 с 2 Гео 4,2-5,7;ИО +КО 0,6-0,9; МаС 1+КС 1 6-10Я 0,053.; Р О 0,01. ракция отходов составляет 0,6-.2 мм, что позволяет им быстро растворяться в сталеплавильном шлаке,В отходах производства вторичного алюминия наряду с А 120 содержатся эффективно разжижающйе шлак добавки - оксиды и хлориды натрия и. калия, которые обеспечивают более за"мгное снижение вязкости шлаковогорасплава по сравнению с известным способом. В табл. 1 приведены усредненные результаты замера вязкости 20 шлаков, отобранных из мартеновских печей перед раскислением металла привыплавке .сталей марки 45 тр. ГОСТ1050-74. Разжижители вводят в ванну мартеновской печи за 15 мин до раскисления металла. Их количество поизвестному и предлагаемому способам рассчитывают для получения в шлаке10 А 1,О,.Т а б л и ц а 1 изводства вторичного алюминия в диапазоне температур 1500-1700 С окаэы1068489 ваетая ниже, чем у шлаков с добавкамиотходов электрокорунда.Присутствие в отходах производ.ства.втОричнрго алюминия 12-14 ме-таллического алюминия обеспечивает не только компенсацию потерь тепла на плавление и нагрев отходов до температуры шлака в сталеплавильном агрегате, но и разогрев самого шпака. Алюмиинй, содержащийся в отходах . взаимодействия с окислами железа сталеплавильного шлака, снижает в нем активность закиси железа, При этом происходит сдвиг равновесия реакции десульфурации металла слева направо е 15 10 Сев+ СюО - ГЕО+ Саь Количествойлавок Время присадки .Содержание в шлаке пеотходов до рас- ред раскислением, Фкисления металла, мин ГеО 0,065 0,362 О., 524 0,218 Ог 138 26-30 21-25 10-20 5-9 1-4 6,76 3,21 1 .52 1,83 4,25 При ранней присадке отходов за21-30 мин до раскисления.металла,происходит вторичное насыщение шла ка окислами железа иэ стальногорасплава по закону распределенияГенри. Следовательно, оптимальнымвременем присадки отходов в ваннуявляется 10-20 мин до начала раскисления металла;1Оптимальное весовое соотношениеотходов к печному шпаку .равно 0,080,16 (табл. 3) . В.случае присадки отходов в печь,эа 10-20 мин до введения раскнслителей концентрация закиси железа вшлаке минимальна, а содержание серы,наоборот, наиболее высокое. При вводе отходов в печь за 1-9 мин до раскисления металла, алюминий отходовне успевает полностью прореагироватьс окислами железа шлака, в результате чего содержание закиси железа в. шлаке выше, чем при указанных пределах, а коицентрация серы более низкая,Это позволяет совместно с разжижающим действием отходов производства вторичного алюминия успешно осуществлять процесс десульфурации металла. Наиболее оптимальные. условия для десульфурации металла па температуре достигаются в конце периода доводки. Поэтому целесообразно производить присадку разжижителя по предлагаемо-, му способу именно в этот период, когда концентрация закиси железа в шлаке наиболее высокая.Точное время присадки отходов про-, изводства вторичного алюминия на шлак экспериментально в промышленных условиях. Опыты проводят в 100-тонных мартеновских печах. Результаты исследований приведены в табл. 2Т а блица 21068489 Таблица 3 Содержание 8 в металле,Способ Выплан"ки Вес отхоЗа период Количест- .Йопла-,вок СодержаниеРеОпередраскислениемметалла,дов послепри-,садкиотходов перед передприсад- раской от- кислеходов нием в готовом по рас"плавлении. Весшлака 0,17/О,25 1,03 0,060 0,040 О,020 0,028 25 Предлагаемый 5. 10Заказ 11399/22 Тираж 544 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППППатент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 С уменьшением весового отношенияменее 0,08 повышается окисленностьшлака и снижается степень десульФУ-рации металла. При увеличении весового отношения отходов к плавильномушлаку выше 0.,16 ухудшаются Физические свойства шлака из-за чрезмерного;его насышения А 1 ОЗ Пэтому даже при 30низком содержаний ГеО в шлаке степень десульфурации металла невысокая. Для сопоставления в табл. 3приведены результаты 10 плавок,проведенных по известному способу, 35когда корректировку состава и свойства шлака производят присадками порошкообразных отходов электрокорундапо ходу плавки,В равных условиях конечное содержанне серы в готовом металле в плавкахс присадками отходов электрокорунда выше,чем в плавках с присадками отходов 0,059. 0,042 0,025 0,021 40 0,060 0,039 . 0,028. 0,026 . 23 производства вторичного алюминия (0,034-0,021=0,013)П р и м е р. В 160 т мартеновской печи выплавляют сталь марки 45 тр. За 15 мин до раскисления металла при содержании в металле 0,046 Я проводят присадку на шлак 0,8 т отходов производства вторичного алюминия. К моменту раскисления концентрация серы в металле равна 0,030. Скорость удаления серы в этот рериод сставляет 0,001/мин.Скорость десульФурации металла при использовании известного разжижителя в период доводки не превышает 0,0005/мин. При использовании предлагаемого способа продолжительность плавки сокрашается на 26 мин,Экономический эФФект от использования предлагаемого способа составит 0,38 руб/т стали.1