Шихта для получения сталеплавильного флюса

О П И С А Н И Е 945209ИЗОБРЕТЕН ИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоветскиСфциаинстичвскиаРеспубики(53)М, Кл,С 22 В 1/24 С 21 С 5/00 с присоединением заявки ЖВударатаниЯ кеитат СССР еак зебретеииЯ и атарытЯ(088. 8) Опубликовано 23,07.82, Бюллетень %27 Дата опубликования описания 23.07, 82 Г,А.Соколов, А.М.Поживваяов, А.Г.Сергеев, В.ПХайДукбв,А.С.Сотниченко, З.М.Тонких, А.П.Манюгин и А.АДежемесовП(72) Авторы изобретения Липецкий политехнический институт(54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛЕПЛАВ 11 ЛНОГО ФЛЮСА 1Изобретение относится к черйой металлургии и можес быть использовано для выплавки стали в конвертерах.Известны Флюсы для сталеплавильного производства, которые шихтируются из материалов, содержащих СаО и окис лы железа. Например, смесь иэ СаО. (29-603), ГепО (25-60), ЫОл (6-30) .и АВО, СаГ, ТЗО, МдО или МпО (253), спекаемая или сплавляе" мая при 1000-1700 оС.Такие составы характеризуют две группы ыихты для производства сталеплавильных флюсов, первая из которых позволяетполучать так называемую "ометаллиэованную" известь, т.е. известь, покрытую тонкой пленкой ферритов кальция, а вторая - флюс почти полностью структованный фер" ритами кальция 2 Офлюсы с частичной структурой иэ ферритов Са имеют малый охлаждаемый эффект, но низкое Флюсующее воздействие на сталеплавильные шлаки. 2Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения стале-. правильного флюса, включающая известь" содержащий наполнитель и желеэосодержащее вяжущее. Количество окислов железа в связующем обеспечивает.образование прочного зернистого материала, состоящего из кусков извести, пропитанных окислами железа и связанных между собой прослойками Фер" ритов кальция и магния 21.Недостатком известной шихты яв" ляется то, что данные флюсы выполняют нежелательную роль охладителя, ограничивая использование стального лома, количество которого в конверт терном процессе и так мало, Поэтому при использовании флюсов на ферритной основе возникает противоречие: с одной стороны - для улучшения шлакового режима плавки доля Флюса в шихте должна повышаться вплоть до полной замены извести, с другой -9" количество окислов железа, вводимых с этими материалами, должно быть минимальным.Цель изобретения - снижение охлаждающего действия Флюса в стале, обладающего малым охлаждающим эффектом на сталеплавильную ванну, повышение механической прочности его кусков и стойкости .материала к гидротации.Поставленная цель достигается увеличением в исходной шихте отношения окислов СаО/ГеО до 1,0- 4,0, Шихта составляется из иэвест" няка или доломита крупностью 8-30 мм, играоцего роль наполнителя, и мелкозернистой фракции связующего, состоящего из конвертерного шлама, окалины, извести, известняка и топлива крупностью 0,1-2,0 мм. Количество связующего должно обеспечить соотношение окислов СаО/ГеО, равным 0,30- 0,40, при следующем содержании исходных компОнентов в связке, вес.Ф:Известь 15-20Известнякили доломит 10-12Толли во 8-10Конвертерныйшлам или окапина ОстальноеПеред спеканием связующая шихта и наполнитель тщательно перемешиваются. Зерна наполнителя окружены прослойками иэ мелкозернистой шихты связующего.1В процессе спекания прослойки плавятся и легкоплавкие соединения ферритов кальция и магния цементируют куски наполнителя. Одновременно известняк разлагается с образованием СаО, а часть окислов железа диффундирует в его объем. Полученный флюс по данным петрографического анализа 52094представляет особой механически прочный зернистый материал из кусочковизвести, частично пропитанных окислами железа и связанных прослойка 5 ми Ферритов кальция и магния.В результате спекания получаемФлюс с заданным соотношением компонентов СаО/ГеО равным 1,0-4,0.Теоретические и эксперименталь 10 ные исследования показывают, чтонадежное окускование при спеканиив слое обеспечивает относительно легкоплавкий Феррит СаО/ГеО (й 1,==12200 С), но массовое отношение5 СаО/ГеО в этом соединении мало(0,35). При увеличении этого отношения возникают трудности в спеканииматериала, а после выхода составашихты за пределы двукальциевого20 феррита (2 Са 0 Ге О ) с соотношениемСаО/ГеОЗ, равным 3,7, шихта составленная из мелкозернистых материалов, перестает спекаться.При предлагаемой крупности напол 2 нителя и связующего, с соотношениемв исходной шихте окислов СаО/ГеО,равным .1,0-4,0, трудностей с спеканием в слое не наблюдалось, Если висходном состоянии шихты наполнитель0 представить в виде шариков размером2 В, а связующую прослойку в видеоднородной пленки толщиной 2 о, равномерно расположенной между зернаминаполнителя, то отношение СаО/Ге 1035определится ФормулойСаО масса наполнителяГе О масса связующегоПрйняв о =1 мм, плотность СаО3,4 г/см, плотность СаО Ге 204,3 г/см , получим зависимость весового отношения СаО/ГеО от крупностинаполнителя.Расход шихты связующего и наполнителя в зависимости от крупности на полнителя приведен в табл,1, Составаихты показан в табл.2,"во ФлюсеГе. О Результаты плавок Вариант Температурастали в концеплавки,0 С Л 45 50 ог 5 Исходные материалы предварительно измельчают, смешивают, увлажняют и, пропустив через окомкователь, спе" кают на. лабораторной установке. В качестве топлива используют коксик в количестве 80 от веса шихты. Расход связки выбирают в зависимости от крупности наполнителя (табл,1.,). Процесс спекания протекает без ка-ких-либо затруднений.В процессе спекания карбонаты кальция и магния. распадаются. Свя,зующими для наполнителя являются легкоплавкие ферриты кальция и магнияОдновременно протекают процес" сы пропитки наполнителя окислами железа, при этом получается куска" вой, механически прочный, стойкий к атмосферным воздействиям Флюс. Выдержка Флюса в течение трех месяцев в обычных атмосферных услоВ качестве исходных материалов применяют чугун передельный,3: С 4,3;510,58) ИФз 0,87; Р 0,10; 5 0,033.Иэ табл.3 видно, что при использовании флюса с отношением СаО/ /Ге 20, равным 2 (вариант В), в ванне получаем шлак, обладающий высокими рафинирующими свойствами, при незначительном.охлаждающем эффекте.При использовании Флюса с отношением СаО/ГеО, равны 0,7, получаем в конвертере шлак, обладающий низкими рафинирующими свойствами по отношению к 5 и Р. Температура металла на повалке составляет всего 1610 оС, что на 40 ОС меньше по сравнению с вариантом В, Следовательно,5 10 15 20 виях не привела к его разрушению за сцет гидротации. Оптимальными свойствами обладает Флюс, получен- . ный из наполнителя крупностью 15- 20 мм.Влияние флюса, получаемого при спекании предлагаемой.шихты на процесс шлакообразования, проверяют на плавках в лабораторном конвер" тере садкой 60 кг. Продувку осуществляют сверху через водоохлаждаемую, фурму, Продувку осуществляют до содержания углерода 0,06-0,084. Пос- . ле окончания продувки отбирают пробы металла и шлака и замеряют температуруеПроведена серия плавок по каждо-, му из четырех вариантов (А, Б, В, Г). Результаты представлены в табл,3 (время продувки и расход кислорода на плавках одинаковые). 10 0,08 0,030 0,030 30 0,07 0,026 0,024 50, О,Цб 0,020 0,012 54 0,07 0,022 0,020 понижать отношение СаО/ГеО ниж 1,0 не желательно, так как флюс в этом случае обладает значительным охлаждающим эффектом, рост температуры ванны отстает от скорости формирования шлака. При этом необходимо уменьшать количество металлолома в садке, что делает процесс экономически не выгодным.При отношении СаО/ГеО,равны 1, охлеждающий эффект флюса снижается и рафинировочные свойства конвертер н о шлака повышаются (табл.3).При проведении опытных плавок по варианту Г (СаО/ГеОравном 4) охлаждающий эффект Флюса незначительно повышается, а рафинировоцньеСоставитель Л.ПанниковаТехред Ж, Кастелевич Корректор А.Гриценко е ю Редактор Н.Рогулич Заказ 5263/35 Тираж ббО ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Я, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 9 9452 свойства. шлака незначительно снижаются. Это связано с малым содержанием окислов железа в шлаке и избыточным количеством окиси кальция.Повышение отношения СаО/Ге 20 4 з нежелательно, так как при этом в первичном шлаке значительно повышается содержание СаО при малом содержании окислов железа. Для исправления плавки необходимо вводить 1 о плавиковый шпат, что экономически нежелательно. Это удорожает себестоимость стали и уменьшает выход годного.Следовательно; оптимальным яв ляется отношение окислов СаО иГеО в пределах 1,0-4,0.Технико-экономическая эффективность использования данного флюса складывается из уменьшения коли" 2 о чества извести, используемой для наведения шлака, на 253 и полного исключения плавикового шпата. Ожидаемый экономический эффект от использования флюса составляет более 2 млн.руб,25 формула изобретенияЯихта для получения сталеплавильного флюса, включающая известьсо 09 1 Одержащий наполнитель и железосодержащее связующее о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с. целью снижения охлаждающего действия флюса в сталеплавильной ванне, повышения меха-, нической прочности его кусков и стойкости материала к гидротации, она содержит в качестве наполните" ля известняк или.доломит крупностью 8-30 мм и в качестве связующей час" ти смесь конвертерного шлама, окалины, извести,.известняка и топлива крупностью 0,1-2,0 мм, обеспечивающих общее отношение СаО/ГеоО в флюсе в пределах 1,0-4,0, а в связке - 0,3- 0,4 при следующем содержании исход" ных компонентов в связке, вес.:ИзвестЬ 15-.20Известняк илидоломит 10.-12Топливо 8-10Конвертерныйшлам или окалина Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии М 47-33169,кл, 10 ,1 153, опублик. 1972. 2. Патент СИА 8 3721548,кл. С 21 В 1/00, опублик. 1973,