Флюс для разжижения шлака

Ю 01) СОЮЗ СОВЕТСКИХ6 ВИЛЮЮепиРЕСПУБЛИК д 1 С 21 ГОСУДАРСТ 1 ЕККЙ КОМИТЕТ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) И.П. Басаев, В.Н. Ким, Е.А.Огур" цов, Б.Г.Пластинки, Е.М.Гудалина, А.И. Багрий, В.А. Куличенко, А.М.Анохин, В.И.Максимов и А.В. Ковалев (71) Химико-металлургический институт АН Казахской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 355234, кл. С 21 С 5/52, 1970.2. Авторское свидетельство СССР В 487946, кл. С 21 С 5/54, 1976.3. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3421654/02, кл,С 21 С 5/54 1982.(54)(57) ФЛЮС ДЛЯ РАЗЖИЖЕНИЯ ШЛАКА, содержащий фтористый кальций, окись магния, кремнезем, глинозем, окись ру, углекислый кал а ю щ и й с я тем вышения разжижающе увеличения рафини ака он дополнител натрия, се о т л и ч с целью по собности и свойств шл держит окись кал при следующем со тов, мас. 7 что,споующихно сотитана,понен и ись ошении к тористый кальцииОкись магнияКремнеземГлиноземОкись натрияОкись калияОкись титанаСераУглекислыйкальций 3 12 2-10 2-6 0,5-6,0 0,5-6,0 ,05"3,00 ,01-0,20 стальное1 110944Изобретение относится к металлур, гии черных металлов, в частности к флюсовым шлаковым добавкам при производстве стали.Известен флюс 13 для разжижения сталеплавильных шлаков, содержащий, мас, Х: ФтористыйкальцийОкись 5-20 2-102-81-41-60,01-0,20 магнияКремнеземГлиноземОкись натрияСераУглекислыйкальций 20-40 1-8 2-30До 5 ГлиноземКремнеземОкись кальцияОкись магнияфтористыйкальций 10 Основа Остальное Недостатком известного флюса является его невысокая раэжижающая способность, не обеспечивающая необ" ходимых рафинирующих свойств шлака, а следовательно, и высокой степени рафинирования металла от вредных примесей.Цель изобретения - повьппение раэжижающей способности и увеличение рафинирующих свойств шлака.Цель достигается тем, что флюс для разжижения шлака, содержащий фтористый кальций, окись магния, кремнезем, глинозем, окись натрия, серу и углекислый кальций, дополнительно содержит окись калия и окись титана при следующем соотношении компонентов, мас. 7: 15-40 10-30 5-19 фтористый кальций Окись 0,5-6,0 4-25 0,5-10,00,01-1,00 3-1 22-102-6 магнияКремнеземГлиноземОкись 40 Остальное 0,5-6,0 0,5-6,0 0,05-3,00 0,01-0 у 20 натрияОкись калияОкись титанаСераУглекислыйкальций Остальное Некоторое увеличение по сравнению с известным содержания фтористого кальция (до 25 мас, 7 по верхнему пределу) способствует увеличению раэжижающих свойств флюса. Более высокое (сверх 25 мас.7.) количество фтористого кальция (СаР,) во флюсе обеспечивает очень быстрое, но кратковременное разжижающее действие в связи с быстрым удалением иэ расплава газообразных соединений фтора,Недостатком этого флюса является высокое содержание фтористого кальция (по верхнему пределу 72 мас. 7), что приближает его по свойствам к плавиковому шпату с присущей последнему 20 токсичностью, а также высокое содержание глинозема (по верхнему преде лу 40 мас. 7), что существенно повышает температуру плавления флюса. Известен также флюс Г 23 дляразжижения шлака, содержащий,мас. Х: фтористыйкальцийДвуокиськремнияГлиноземОкисьмагнияОкисьжелезаСераУглекислыйкальций Недостатком этого флюса является высокое содержание двуокиси кремния и серы, что затрудняет условия десульфорации и дефосфорации стали, особенно при переделе фосфористых (ГР 1 ъ 0,77) чугунов. Кроме того, повь ,1 пение количества кремнезема в шлаке вызывает опасность разъедания футеровки конвертора и обуславливает не обходимость длительных присадок извести и разжижающих материалов. Все это приводит к увеличению количества шлака в конверторе, а следовательно, к повьппению потерь железа со шлаком 5 и снижению выхода годного металла.Наиболее близким к предлагаемому по составу и достигаемому эффекту является флюс 33 для разжижения шлака,содержащий в своем составе следующиекомпоненты, мас, 7:большое количество которых приводит к загрязнению атмосферы цеха ядовитыми фтористыми соединениями. Снижение количества СаГ, ниже 4 мас. Х является нецелесообразным, поскольку 5 не обеспечивается достаточная жидко- подвижность шлака при использовании такого флюса.Наличие во флюсе окиси магния в несколько больших количествах по сравнению с известным является весьма желательным, поскольку это способствует наведению высокоосновного шлака и благоприятно сказывается на повышение стойкости футеровки конвертора, 15 Меньшее количество окиси магния почти не предохраняет футеровку от разъедания, а повышение окиси магния вьппе 12 мас. 7 обуславливает загущение шлака.20Нижнее содержание двуокиси кремния обеспечивает легкоплавкость много- компонентной смеси и не препятствует наведению основного шлака с высокими рафинировочньвии свойствами. Повышение количества кремнезема выше 10 мас. 7. обуславливает необходимость дополнительных присадок извести для сохранения основности шлака и создает опасность разъедания футеровки. ЗО Нижнее содержание глинозема обеспечивает снижение температуры плавления флюса и более раннее участие его в формировании активного шлака, При содержании окиси алюминия выше 6 мас.7., 35 повышается температура плавления флюса и замедляется начало его взаимодействия со шлаком. Введение в состав флюса окислов щелочных металлов натрия и калия по 0,5-6 мас. 7. каждого значительно повышает разжижающие свойства флюса, причем при содержании их в количествах менее 0,5 мас. 7. практически незаметно влияние на температуру плавления флюса и его разжижающих свойств. Повышение их содержания выше 67 нецелесообразно, поскольку присадка флюса такого состава вызывает технологические затруднения, связанные с обильным вспениванием шлака.Добавка в состав флюса окиси титана в количестве 0,05-3 мас. 7. дополнительно увеличивает его разжижающую способность и на более ранней стадии плавки обеспечивает формирование жидкоподвижного активного шлака. Указанные пределы являются оптимальными. Повышение содержания окиси титанавыше 3 мас. т, нежелательно в связи собильным вспениванием шлака и удорожа.нием стоимости флюса.Содержание серы в флюсе (0,010,2 мас. 7) обусловлено относительноневысоким содержанием ее в применяемых материалах,Углекислый кальций является ведущим компонентом флюса и в зависимости от содержания других компонентовего количество составляет по нижнему пределу 31,8 мас. 7, по верхнему "87,94 мас. 7 Укаэанные пределы являются оптимальными и обеспечиваютнеобходимые основность и жидкоподвижность шлака и его рафинирующие свойства. Увеличение количества углекислого калия СаСО, выше верхнего со-,держания приводит к образованию гус"тых шлаков, требующих дополнительнойприсадки раэжижающих материалов.Применение в составе флюса дополнительно окислов калия и титанаспособствует повышению ассимиляциишлаком присаживаемой в эавалку извести и получению необходимой основности, что позволяет снизить нижний предел содержания в флюсе углекислогокальция до 318 мас. 7 Однако снижение количества СаСО, менее 31,8 мас.7не обеспечивает необходимой основности шлака, что приводит к необходимости присадки дополнительных количеств извести.Основой предлагаемого флюса являет.ся дешевая и недефицитная флюоритовая руда, к которой в необходимых количествах можно добав-:,лять окись магния в виде магнеэитового порошка или боя магнеэитовыхогнеупорных кирпичей, окись натрия ввиде соды или других содержащихокись натрия материалов (бой натриевого стекла, красный шлам и др.),окись калия в виде красного шлама илисодержащих окись калия минералов(нефелин, алунит, лейцит, серицит идр.) и окись титана в виде бедныхтитановых руд или отходов титановогопроизводства.Опробование предлагаемого флюсаосуществляют в кислородном конверторе при переделе фосфористых лисаковских чугунов, содержащих, мас. 7:кремний 0,7-1,0; марганец 0,6-0,9;фосфор 0,7-1,0; сера 0,035-0,050,Составы предлагаемого флюса приведены в табл. 1.520 9,50 2,75 170 5,85 0,50 0,05 0,02 4,43 10 э 85 5 э 05 4 э 45 410 365 Оеб 5 Оф 15 Оэ 01 71 э 09 20,40 2,50 7,20 2,30 1,05 4,50 2,50 0,12 59,43 0,07 57,23 25,00 1,00 9,00 0,50 0,50 3,70 3,00 4,00 12,00 1,00 5,00 6,00 6,00 1,40 0,20 64,40 0,5 0,5 0,05 0)01 87,94 4,0 3,0 2,0 2,0 25,0 12,0 10,0 6,0 6,0 6,0 3,0 Оэ 2 31 ъ 8 жание вредных примесей, 7 на е на повалк Из- вестный 85 0,038 0,106 0,036 0,020 0,018 6 52,6 5,0036 Оэ 064 Оз 030 Ов 015 Оф 015 98 фЗ 58 5,6 0 Для сопоставления готовят флюс известного состава, содержащий, мас,%: СаР, 15,4 Ж; МяО 6,7; 810, 4,8; А 1, О, 3,2; йа,О 3,9; Б 0,2; СаСО, 66,8 Е.Для сравнения используют результа.- ты 30 плавок, проведенных в тот же период на параллельном конвертере при продувке аналогичного по составу чугуна и с использова вием в качестве базового объекта плавикового шпата для разжиженияшлака. Присадку флюсов производят сразу после завалки в конвертор извести в первый период продувки плавки на 2-3-й и 7-8-й минутах из расчета введения 3,3-10 кг флюса на 1 т металлической садки, предпочтительно давать 5-6 кг/т металлической садки. Вторичную присадку флюса при недостаточной жидкоподвижности шлака производят в конце продувки.Полученные результаты по испытанию флюсов приведены в табл, 2.Таблица 2,6 0,85 0,048 0,060 0,034 0,024 0,018 98,4 62,5 5,6 0,88 0,042 0,066 0,032 0,015 0,016 98,3 61,9 5 6 091 0046 0072 0028 017 0017 98 1 63 О 5,6 0,88 0,049 0,070 0,030 0,015 0,018 98,3 63,3 5,6 0,77 0,037 0,062 0,030 0,017 0,017 97,8 54,05 5 6 О 84 О 039 О 069 О 032 О 016 О 018 98 1 53 8 Использование предлагаемого флюса обеспечивает наведение активного жидкоподвижного шлака в первый момент после присадки, что значительно30 активизирует протекание рафинировочных процессов, Если при испытании известного флюса снижение серы в период от расплавления до повалки конвертора составляет лишь 5,2 отн. 7. то на плавках с использованием предлага,емого флюса содержание серы в этот же период 16,7-39,1 отн. 7 Продолжение табл 3 Флюс р, отн. 7. 48 отн. 7. 92,5 23,8 92,1 39,1 92,0 38,8 91,9 18,9 91,8 17,9 В степени удаления фосфора в период ведения плавки от расплавления до повалки при использовании предлагаемого флюса также получены лучшие результаты, чем на сравнительных плавках с применением известного флю са. Это видно иэ представленных в табл.3 результатов.Ф Введение в состав предлагаемогофлюса дополнительно окиси калия иокиси титана увеличивает его разжижающую способность и на более раннейстадии плавки обеспечивает формирование жидкоподвижного активного шлакас высокими рафинирующими свойствами,что в конечном итоге повышает качества выплавляемой стали. Отмечен, ные свойства флюса особенно важныпри использовании его для переделавысокофосфористых чугунов.Опробование предлагаемого флюсав промышленных условиях показало, что не учитывая даже повышение качества опытного металла, может бытьобеспечен экономический эффект поряд, ка 0,1 руб,/т обработанной стали,Таблица 3 50д р, отн, 7 й Б отн, 7 Флюс Известный 87,5 5,2 92,4 16,7 29,2 92,9