Способ получения фторсодержащих плавленых флюсов

СОГОЗ СОВЕ ТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ч)5 С 2 54 ГО СУДА Р СТ 8 Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Технологическая инструкция на изготовление плавленого флюса марки Ф;-16ТИ.30.03-80, - МНПО ЦНИИТМАШ, 1 с 80,с. 4-6,Авторское свидетельство СССРМ 1191243, кл, В 23 К 35/365, 1984.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ПЛАВЛЕНЫХ ФЛЮСОВ(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению фторсодержащих флюсов преимущественно дляэлектрошлаковой наплавки. Целью изобретения является улучшение качества плавленых флюсов и наплавленного металла. Дляэтого оксиды кремния и марганца вводят в Изобретение относится к чернои металлургии, в частности к способам получения фторсодержащих фл юсов, преимущественно электрошлаковой наплавки,Целью изобретения является улучшение качества плавленых флюсов и наплавленного металла.На чертеже представлены результаты исследований,Способ заключается в том, что оксиды марганца и кремния вводят в виде флюса- концентрата (ФК) с отношением МпО:5102, равным 0,7-1.0, при этом вначале в флюсоплавильную печь вводят флюс-концентрат ЯО 1671704 А 1 виде флюса-концентратора с отношением МпО:5102, равным 0,7-1.0, при этом вначале в печь загружают флюс-концентрат фракции 0,2-10,0 мм совместно с песком и флюоритовым концентратом, а после расплавления загружают остальные компоненты шихты, Способ позволяет снизить в высококачественных фторсодержащих флюсах содержание серы; в флюсе АНМ с 0,023 до 0,006-0,008, в флюсе ФПс 0,02 до 0,006 0,0074;6, угар легирующих элементов снизится: в флюсе АНМ - хрома с 0,82 до 0,86-0,93, молибдена с 0,31 до 0,43- 0,56;ь, в флюсе ФП- хрома с 0,84 до 0,86-0,92, молибдена с 0,34 до 0,49- 0,51%, содержание кислорода снизится в флюсе АНМ с 0,0067 до 0,0036-0,00430 ь, в флюсе ФПс 0,0062 до 0,0038-0,0046 6, оксидных неметаллических включений снизится в флюсе АНМ с 0,039 до 0,016- 0,024;ь, в флюсе ФПс 0,032 до 0,018 0,026;, 1 ил., 2 табл. фракций 0,2-10,0 мм совместно с песком и флюоритовым концентратом, а после расплавления загружают остальные компоненты шихты.Использование в качестве оксида марганца ФК с отношением МпО 502. - 0.70-1,0 связано с тем, что основным источником кислорода являются оксиды марганца (Мп 02, Мпз 04, Мп 20 з). Следовательно, с целью снижения наличия укаэанных оксидов, а также кислорода ФК содержит связанные оксиды марганца с оксидом кремния соединениями: МпОЯ 02: Мп 2%02; 2 МпО 5 Оз Если от 1671704ношение Мп 0.5021,0, то наблюдаетсяналичие свободных высококислородных оксидов марганца, что приводит к окислениювысокоактивных компонентов наплавленого металла, увеличению концентрации кислорода и неметаллических включений,При отношении МпО:5102 0.7 в ФКнаблюдается образование двухкальциевогосиликата 2 СаО %02, что приводит к распаду его частиц на мелкодисперсный порошок, который в конечном итоге тормозитпроцесс удаления серы иэ флюсового расплава.Совместное введение в флюсоплавильнукт печь ФК, песка и флюоритового концентрата связано с тем, что расплав долженбыть окислительным и иметь низкую вязкость, Кроме того, их совместная загрузкасвязана с тем, что основными источникамивносимой серы являются ФК и флюоритовый концентрат. Если их загружать в отдельности, то не достигается эффектснижения содержания серы,Если в печь вводить песок ранее, тоснижается окислительный потенциал 502по мере его проплавления. Загрузка пескапозже не позволяет создать в печи благоприятные термодинамические и кинематические окислительные условия для удалениясеры,Введение флюоритового концентратаранее загрузки шлака и песка приводит кповышенному его расходу из-за улета фторсодержащих летучих соединений, Последнее увеличивает себестоимость флюсов.Загрузка флюоритового концентрата позжеухудшает условия удаления серы из-за повышенной вязкости расплава.Использование ФК фракции менее 0,2мм не обеспечивает интенсивного удалениясеры в период плавления шлака, песка ифлюоритового концентрата из-за плохой гаэопроницаемости шихты, Применение ФКфракции более 10 мм приводит к увеличению длительности плавления первой порции, что повышает расход электроэнергии ифлюоритового концентрата и тем самымухудшает технико-экономические показатели.После загрузки ФК, песка, флюоритового концентрата их проплавляют, а затемвводят недостающие шихтовые компоненты.П р и м е р, В идентичных лабораторныхусловиях проводят сопоставительный анализ свойств фторсодержащих флюсов АН 42 М, ФП-ЗЗ, выплавленных попредлагаемому и известному способам, Результаты опытных плаво приведены втабл.1, 3 и 11/8 кг соответственно, После проплавления указанных шихтовых материалов в . флюсоплавильную печь загружают глинозем (19/15,3 кг) и мрамор(20/17 кг). Готовые 10 15202530 0,017 - 0,0173 0,0152 - 0,00163 абс. , чем во флюсах. выплавленных по известному способу.Флюсы, выплавленные по варианту 1,имеют повышенное содержание серы0,027,( -), что связано с ухудшением0,025условий удаления серы (плохая гаэопроницаемость), которое объясняется мелкодисперсностью ФК, который распадается врезультате образования 2 СаО 5102 при соотношении МпО;31020,7.Флюсы, выплавленные по варианту 5,имеют содержание СаЕ 2 ниже нижнегопредела требований ТУ. Это связано стем, что ФК имеет фракцию более 10 мм, врезультате чего требуется увеличение времени плавления первой порции. Последнее приводит к повышенному улетуфторсОдержащих летучих соединений(РР 4, СаЕ и др.).Наиболее оптимальным вариантом выплавки флюсов является вариант 3. Он характеризуется низким содержанием серы 0.0038 0.005 35 40 45 50 55 В печь первой порцией загружают совместно ФК фракции 0,09; 0,2; 4,9; 10,0 и 12,0 мм с отношением МпО:5102, равным 0,5; 0,7; 0,85; 1,0 и 1,2, а флюоритовый концентрат и песок - в количестве 60/29; 18/21,флюсы сливают в чугунные изложницы При выплавке флюсов по известному способу порядок загрузки шихтовых материалов и их плавление соответствует требованиям. При этом в флюсоплавильную печь загружают кварцевый песок (17,5/14 кг), глинозем (13,5/4,3 кг), синтетический марганцевый шлак (19,5/10,7 кг), отвальный шлак металлического марганца (32/31,6 кг) и флюоритовый концентрат (17,5/29,2 кг).Результаты опытных плавок (табл,1), а также определение содержания компонентов в готовых флюсах свидетельствуют о том, что флюсы, полученные по вариантам 2-4, удовлетворяют требованиям технических условий по содержанию всех компонентов, Содержание серы во флюсах, полученных по предлагаемому способу (варианты 2-4). ниже наС целью определения наличия количества термодинамически устойчивого оксидамаргаца(МпО) образцы флюса, выплавленные по варианту 3 и известному способу,исследуют методом электронного парамагнитного резонанса(ЭПР), Результаты иссле-дований, представленные на чертеже,показывают, что в обоих флюсах содержится двухвалентный марганец(МпО), параметры спектра которого соответствуют д= 102,0104+ 0,00005 и Л Нрг = 275 Э. Интенсивность значения больше выражена в пробахфлюса, выплавленного по варианту 3, что,свидетельствует о наличии двухвалентногомарганца во флюсах, выплавленных по варианту 3 в большем количестве по сравнению с известным флюсом. Последнеесвидетельствует о том, что возможно улучшение качества наплавленного металла.Выплавленные флюсы по вариантам 1- 205 и известному способу используют для наплавки стали 15 Х 2 НМФА в лзбогатоыхусловиях под слоем флюса в ав"оматическом режиме на установке АДС1, Вкачестве электрода используют проволоку, 25изготовленную из стали 1 ОХГ 2 СМА Наплавленный металл подвергают химическому анализу и определяют содержа иенеметаллических включений и кислородаРезультаты анализа химического соства металла и содержания неметаллическихвклюЧений приведены в табл.2.Использование флюсов, выплавленныхпо предлагаемому способу, позволяет снизить содержание серы, кислорода, неметаллических включений в наплавленномметалле, снизить угар легирующих элементов (табл.2),Результаты выплавки и испытаний флюсов показывают, что использование предла гаемого способа позволяет получать высококачественные фторсодержащие флюсы, обеспечивающие снизить содержания серы в флюсе АНМ с 0,023 до 0,006-0,008 6, в флюсе ФПс 0,02 до 0,006-0,0074; угар легирующих элементов снижается в флюсе АНМ хрома с 0,82 до 0,86-0,93;6, молибдена с 0,31 до 0,43-0,56(,. в флюсе ФПхрома с 0,84 до 0,86 - 0,926, молибдена с 0,34 до 0.49-0,51;6, содержание кислорода снижается в флюсе АНМ с 0,0067 до 0,0036-0,0043 , в флюсе ФПс 0,0062 до 0,0038-0,00466; оксидных неметаллических включений снижается в флюсе АНМ с 0,039 до 0,016.-0.024 , в флюсе ФПс 0,032 до 0,018 - 0,026, что способствует улучшению качества наплавленного металла и его механических -чойств. Последнее увеличивает срок слф )аэличных агрегатов атомного маши, ения.Формула иэ етенияСпособ получени фторсодержащих плавленых флюсов преимущественно для электрошлаковои наплэвки, включающий загрузку в флюсоплавильную печь песка глинозема, флюоритового концентрата, оксида кремния и маргднца и их плавление, от л и ч а ю щ и й с я тем. что, с целью улучшения качества плавленых флюсов и наплавленного металла, оксиды марганца и кремния вводят в виде флюса-концентрата при отношении МпО:502. равном 0,7-1,0, при этом вначале в печь загружают флюс-концентрат фракции 0,2-10,0 мм совместно с песком и флюоритовым концентратом а после расплавления загружают остальные компоненты.Ооф пэ м м й О иечм м м ОО о О л Ж ф о) о сЧ Я) а о/ о)о 1 О м 1671704 ч, оо о оо Во ор о о ф. о о о о О ф10 1671704 Таблица 2 Содераанне компонентов, мао.",. Содереаннеокоидньханлочений,Мн Се Ге Мо 0,740 д;730 0,91 0,40 О,42 0 025 0 01О,О 0,0066 б;ЯЬ 8 О, 043 О;ОЖ 1,91 Т,87 йотаньное 0,0080 КУО 7 4 0 0043 0,0045 0,43 О 49 0,024 0,026 0,653 О,Ь 50 1 29 0,88 0,0070,0069 0 75 Ь О, 749 0 0038 ,0040 0,018 фГго 1 95 1,86 0 89 0,92 0,51 0,56 0 089 0 8420 01 Ь б,ГЪ 2 050 0067 7 фбТг 0 029 1 Г,НТ О ЬЭО 1 98 ГОСТ224670 0,07-0 12 0 Ь1, 9-2, 1 О, 8-1, 1 0,4-0,6 0,025 0,025 005 ФРГ ЛГ ставитель А. Янковскаяхред М,Моргентал Корректор М.Макси Ч дактор И.Дерба акаэ 2804 . Тираж 375 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 епьский комбинат "Патент". г. Ужгород, уп,Гагар одственно-и 0 0790 084О, ОббО0 075о,117 Т 0 0060 о,обЬ0 00650 0090 6,0087 0 0075 1