Шлакообразующая смесь для сталеплавильного процесса

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК вЯ 1477748 А 54 Гй."303 РЕТЕНИЯ Г 1 31:.,ЛЬСТВ й АВТОРСНО(56) Р 91 идетельство ССС 1 С 7/076, 1982 етельство СССР 21 С 5/54,Авторское с0794, кл. САвторское сви У 1257099, кл. С С 21 С 5/28, 198 металла за сч нижения чест конц фосф 20,4 1 з. ры на 22,7-31,87.;-25,9; азота 14,8 а на 26,5-32,37,нтрации се ра на 18,5 и водородф-лы,МЕСЬ ДЛЯ СТАние относиметаллов,таллур Изобрети черных о к выпновной е в агрегатах сля наведения жвного шлака. авке сталутеровкой опод вижного ак Целью и обретения яв ся п ичени ув футейкос овки непорн сокращени е снижение стоимост ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(71) Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов, Уральский научно-исследовательский институт черных металлови Производственное объединение(53) 669.15- 198(088,8) 54) ШЛАКОО БРАЗУЮГ 1 АЯ ЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОЦЕС пение качества метал иода жидкого металлдлительности плавки,(57) Изобретение относится к областиметаллургии черных металлов, а именно к выплавке стали в агрегатах сосновной футеровкой для подведенияжидкоподвижного активного шлака.Целью изобретения является повышение качества металла, увеличениестойкости огнеупорной футеровки и выхода жидкого металла, сокращениедлительности плавки, а также снижение стоимости стали. Илакообразующаясмесь для сталеплавильного процессасодерит, мас.7.: марганцовистый известняк 85-90; основной сталеплавильный шлак 4-11; материалы, содержащие оксиды железа (конвертернаяпыль или окалина или шлам мартенов "ских печей).4-6. Применение шлакообразующей смеси для сталеплавильного процесса позволяет повысить каПредлагаемая шлакообразующая смесь для сталеплавильного процесса включает материал, содержащий оксиды железа (конвертерную пыль или окалину, или шлам мартеновских печей), марганцовистый известняк и основной сталеплавильный плак при следующем соотношении компонентов, мас7,:Марганцовистыйизвестняк 85-90(конвертерная пыльили окалина, илишлам мартеновскихпечей) 4-6Марганцовистый известняк имеет следующий химический состав, мас,7: СаО 27, 54-48, 92; БхО, 5, 93- 13, 58; А 1 О 1, 43-4,35; Ре Оз О, 59-2, 48; МпО 1,55-11,35; ИпОр 0,52-13,12; КО 0,14-1,64; Ыа 20 0,06-0,54; М 80 15 0,59-,16; РО 0,04-0,11; Б 0,01 - 0,3. (Данные охватывают значения химического состава марганцовистого известняка).Иарганцовистый известняк в присут ствии основного сталеплавильного шлака и материала, содержащего оксиды железа, обеспечиает ускорение процесса ассимиляции оксида кальция и фор - мирования жидкоподвижного рафиниро вочного шлака. Ускоренное развитие указанного процесса обусловлено тем, что марганцовистый известняк содержит легкоплавкие оксида (ГеОз, ИпО, ИпО, КО, Иад 0). Высокая скорость 30 растворения марганцовистого известняка в процессе взаимодействия с остальными компонентами смеси ускоряет процессы десульфурации и дефосфоризации металла, защищает его от окисления и насыщения газами из рабочего пространства сталеплавильного агрегата. При этом сокращается продолжительность плавки, увеличивается стойкость огнеупорной футеровки,Наличие в составе марганцовистого известняка оксидов марганца и железа способствует ускорению усвоения оксида кальция шлаковым расплавом и предотвращает окисление металла, что способству ет ув елич е нию ег о выхода.Кроме того, присутствие в составе марганцовистого известняка оксида магния дополнительно сужает интервал насыщения печного шлака этим оксидом из футеровки сталеплавильного агрегата, что также повышает ее стойкость,При содержании марганцовистого известняка в составе смеси менее 85 мас.% формируются шлаки с низкими десульфурирующей и дефосфорирующей способностями по отношению к металлу увеличивается степень износафутеровки,Увеличение расхода этого материала в составе смеси (выше 90 мас,7.)приводит к формированию гетерогенныхшлаков с низкой рафинировочной способностью, увеличению продолжительности плавки, снижению выхода жидкого металла,При содержании расхода основногосталеплавильного шлака в смеси менее4 мас.7. снижаются скорость и полнотаассимиляции марганцовистого известняка и, соответственно, качествовыплавляемого металла, его выходстойкость футеровки, увеличиваетсяпродолжительность плавки. Содержаниеосновного сталеплавильного шлака всмеси выше 11 мас.неблагоприятновлияет на развитие процесса шлакообразования в печи: происходит энергичное вспенивание и самопроизвольное скачивание шлака, при этом растут потери металла, требуются дополнительные затраты на исправлениетакого печного шлака,При содержании материалов, содержащих оксиды железа, в смеси менее4 мас.снижается скорость ассимиляции марганцовистого известняка иформирования шлаковой фазы, Содержание выше 6 мас,приводит к снижениюстойкости огнеупорной футеровки,повышению степени окисленности металлической и шлаковой фаз, что негатив.но влияет на качество выплавляемойстали.П р и м е р. Предлагаемая шлакообразующая смесь может быть использована в электродуговых и мартеновских печах, а также в конвертерах. При этом смесь необходимо загружать в завалку в период плавления или окислительный период. Ее расход для электро- дуговой печи составляет 10-15 кг/т стали, мартеновской 50-150 кг/т стали, конвертера 60-100 кг/т стали.В табл. 1 представлены составы смесей, которые используют на плавках в дуговой электропечи; в табл. 2 -3 - данные по химическим составам материалов, содержащих оксиды железа, и основных сталеплавильных шпаков; в табл. 4 - влияние состава смеси на свойства шлака, качество металла и параметры плавки стали в электродуговой печи,Выплавка стали с использованиемпредлагаемой шлакообраэующей смеси посравнению с известной смесью (табл.4)1477748 85-90 Таблица 1 Содержание компонентов смеси, мас.Е Состав Марганцовистый Основной ста- Материалы, соизвестняк леплавильный держащие оксидышлак железа 4 6 5 3 7 20 8 85 90 87,5 83 91 92 89 11 4 7,5 14 2 801 2 3 4 5 6 7 8 повышает качество металла за счет снижения концентрации серы на 22,7- 31,8 Е, фосфора на 18,5-25,97, азота на 14,8-20,4 , водорода на 26,5- 32, 37 Величину стойкости огнеупорной футеровки оценивают по времени пропитки и растворения огнеупорного 10 образца в шлаке. Увеличение этого показателя, в отличие от применения известной смеси, составляет 10-12 мин. Выход жидкого металла также возрастает за счет снижения, в частности, 15 количества магнитной фракции в шлаке на 4-57. Сокращение продолжительности периода плавления 11-13 мин, а окислительного 15-17 мин. Важная роль в достижении положительного эффекта 20 от использования предлагаемой смеси отводится физическим свойствам шлаковой фазы и скорости ее формирования. Значения температуры начала плавления шлака при использовании предлагаемой смеси ниже на 40-50 фС, а вязкости - 0,3-0,4 Н с/м. При этом время плавления натурных шлаковых образцов сокращается на 5-. 6.мин, что свидетельствует о более высокой 30 скорости формирования шлаковой фазыиз предлагаемой смеси,Формула изобретения Илакообраэующая смесь для сталеплавильного процесса, включающая, содержащи аксиды железа, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества, металла, увеличения стойкости огнеупорной футеровки и выхода жидкого металла, сокраще. ния длительности плавки, а также снижения стоимости стали, она.дополнительно содержит марганцевистый известняк и основной сталеплавильный шлак при следующем соотношении компонентов, мас,7:Марганцовистый известнякОсновной сталеплавильный шлак 4-11Материалы, содержащие оксиды железа 4-62, Смесьпоп. 1, отличающ а я с я тем, что в качестве материалов, содержащих оксиды железа, используют конвертерную пыль или окалину, или шлам мартеновских печей.(УО вО Оо миомад асч сч СЧ еч- ссч о л со л о сч сч сч м е 1м мл ОООООООО щм осчлм счсчммммс"1111 Мбе 1 ОМсеРМлишнююООООООООООООООООа в а а а аО ОООО ООО счо алсчфо сч счсчсчсчсчмсчсч о оооооооов а в л а д л О ООООООООс 1 сч сч ю л фсчма еофм м м сч сч сч сч сч юваомсчсд мф аа а в оооооо О О О О О се О О Лф 1" О(ОИОч л СЧ Ф- Сч СЧ д 31 СР ае