Смесь для легирования и рафинирования металла

 

(54) СМЕСЬ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ И РАФИНИРОВАНИЯ

МЕТАЛЛА

Изобретение относится к производству черных металлов, конкретно к легированию и рафинированию жидкого металла в ковше во время выпуска из плавильного агрегата.

Известны брикеты для легирования и рафинирования металла, состоящие из окислов легирующих элементов (30504), восстановителей (15-301), шлакообразующих материалов - остальное f1).

К недостаткам этих брикетов мож-, но отнести то, что для их изготовления требуются специальные машины и отделения для подготовки материалов и брикетирования. Расходуется сравнительно большое количество других восстановителей (ГеМп, SiNn, А и др,). Таким образом, высокая стои-. мость брикетов, высокий расход легирующих элементов, низкая рафинирующая и легирующая способность их, а также большие капитальные затраты на их изготовление не позволяют при менять их для сталей рядового качества.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае-мому эффекту является шлакообразующая смесь для легирования и рафинирования металла, включающая окислы легирующих элементов, восстановители и шлакообразующие материалы, в ко1О торой окислы легирующих элементов и часть шлакообразующих материалов введены ввиде отработанного флюса сварочного производства, причем компоненты взяты в следующем соотноше15 нии:

Отработанный сварочный флюс 30-50

Доменный шлак 40-60

Порошок алюминия 8-15 (2 ).

Недостатком этой смеси является то, что она не может быть эффективно использована для одновременного легирования и рафинирования металла

933729 из-эа высокого содержания серы в доменном шлаке.

Цель изобретения - снижение стоимости смеси, экономия легирующих элементов и повышение эффективности рафинирования и легирования.

Поставленная цель достигается тем, что в смесь для легирования и рафинирования металла, включащую окислы легирующих элементов, восстанови- to тели и шлакообразующие материалы, в которой окисяы легируащих элементов и часть шлакообразующих материалов введены в виде отработанного сварочного Флюса, восстановители и t5 остальная часть шлакообразующих ма" териалов вводятся в виде печного шлака алюминиевого производства, причем, компоненты шлака образующих взяты в следующем соотношении, za вес.г:

Отработанный Флюс сварочного про иэводства ° 70-85

Печные шлаки алюминиевого производства 15""30

Нижний предел применяется при раскислении низко- и среднеуглеродистых сталей, а верхний - для низколегированных. Увеличение содержания отработанного Флюса свыше 854 приводит к повышенному расходу печных шлаков алюминиевого производства, шлак по" лучается с повышенным содержанием 55

А6 0у, что снижает его рафинирующие свойства. При расходе отработанного флюса ниже 703 не обеспечивается требуемое увеличенйе содержания (Ип) и 51 f в стали в заданных пределах. 4о

В связи с этим необходима присадка

FeNn, SiHn для увеличения содержания легирующих элементов в низколегированных сталях (0,9 Г2С, 14Г2С и т.д.).

В качестве основного легирующего компонента смеси и части шлакооб" раэующих может быть применен отрабо" танный флюс сварочного производства (AH"343, Ай-60) с содержанием кремния 5о и марганца свыше 303. Другая часть шлакообразующих и восстановители могут быть введены печными шлаками алюминиевого производства следующего состава, вес.ь: 55

Алюминий 15-36

Кремний N-25

Карбид кремния 10-25

Гли ноэ ем 30-35

Моноокиси карбид алюминия {Ae OC) Остальное

Наличие в этом шлаке алюминия, кремния и карбида кремния исключает присадку этих элементов при выпуске стали, способствует течению экзотермической реакции и не требует дополнительного введения восстановителей в смесь. Это обеспечивает снижение расхода дефицитного Ферромарганца, ферросилиция и алюминия при раскислении сталей. Кроме того, содержание восстановителя в составе шлака алюминиевого производства позволяет не только повысить восстановимость легирующих элементов, но и способствует меньшему загрязнению стали продуктами раскисления вследствие протекания реакции раскисления как,в случае применения комплексных сплавов. Наличие шлакообразующих материалов в составе смеси способствует лучшей ассимиляции продуктов раскисления стали.

Способ приготовления смеси заключается в том, что отработанный флюс и отходы шлаков алюминиевого производства в укаэанных пропорциях загружаются в смесителе, оборудованном катками для измельчения легкодробных материалов, которые обеспечивают их помол до Фракции 4-5 мм и смешивание.

Зти операции продолжают в течение

5"10 мин, а затем эту смесь ссыпают в емкость для хранения.

Приготовленная смесь перед выпуском плавки засыпается на дно ковша в количестве 10-20 кг/т стали. При-. чем, меньший расход смеси применяется при выплавке углеродистых сталей, больший - при выплавке низколегированных сталей в соответствии с у етом остаточного содержания марганца перед выпуском плавки.

Проведены исследования по легироваиию и рафинированию металла смесью, состоящей из отработанного флюса сварочного производства {70-854) и печных шлаков алюминиевого производства (15-304). Приготовлены три состава смеси и для сравнения готовили известные смеси, составы которых приведены в табл. 1, Результаты лабораторных исследований по рафинированию и легированию стали с применением смесей представлены в табл. 2, из которой следует.

5 933729 6 ! что смеси 1, 2 и 3 могут быть приме- стали в процессе. выпуска плавки в нимы для легирования и рафинирования ковш. 1

Табли ц а 1

Составы исследуемых смесей.

Ю Ю ВВ Ю Юбв бВ Е

»»ее»еюе»В

Компоненты смесей, вес, Ф

Смесь ее ев

«В е

° в вб бв еа ю а ее»» аааюбв Вю»вв»

° вв Вбю аеееаюабвб

Отработанный флюс сварочного про.изводства

Печные шлаки. алюминиевого производства

Доменный виан

Алюминиевый юееюююею ° е е ю бвювве бввбю ю »ею

»бВВВВВВ ЕЕВВ ЕЕВВЕЕ

2

30

3-0

1 5

1:0 е В бв вю ввю в ° ю вюбвю ю ю ее»а» е .Табл и ца 2

Показатели рафинирования и легирования металла ю вв е е е вв

Снижение расхода раскислителя е е» е

Гейп. feSi Аб .

ЮЮ ° В ВВВЕЮЕЮ е»ее в»»в аею»Ф, е» ю ю 4в бв вб

Снижение неметаллических включений, 3

» «вв бюююевввбюю

Стоимост ь смеси, руб/т ю °

Смесь

45

Сталь обрабатывается смесью, со" . стоящей из отработанного флюса.свароч-. ного производства (ЯИ-348А, АН-60), содержащего свыае 353 окислов крем- :. ния и марганца. При этом происходит

: повышение их в готовом металле на

35-503 содержание неметаллических включений - 25"353. Наличие в со" ставе смеси печных алаков алюМинбие . вогд производства, содержащих кремний и алюминий, значительно сокращает расход последнего на 35"703 в зависимости от расхода шлака. Такой расход алюминия и кремния обеспечивает не только восстановление легирующих из Si0@ НпО но и на окон-чательное раскисление стали. Стоимость предлагаемой смеси в 3 раза ниже известной смбеси.Равномерное рас» пределение легирующих элементов в объеме иеталла способствует снижение

;количества иеталла переведенного из конструкционного в рядовой из-за неравномерного распределения марган-. ца при выплавке низколегированных сталей марок 09Г2„ 14Г2, 25Г2С и, др, .Экономический эффект составляет

0,36 руб/т. стали. б

Резул» таты сравнительных исследо- . ваний показывают, что предлагаемая смесь может быть применима для леги1

3

5

25 .

20 . 25

22

16

61

82

9337

15-36

10-25

10-25

30-35

Формула изобретения"

Составитель К, Сорокин

Техред M.Ðåéâåñ Корректор А. Дзятко

Редактор С. Запесочный

Заказ 3865/7

Тираж 587 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д.-4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рования и рафинирования металла особенно при выплавке низколегированной стали, обеспечивает экономию легирующих элементов (в виде ферросплавов) и алюминия на раскисление стали, S равномерное распределение легирующих элементов в объеме металла и снижает перевод конструкционного металла в рядовой. Применение этой смеси в сравнении с известной способствует >6 расширению выплавки низколегированных марок сталей в конвертерных цехах и не требует печей для расплавления ферросплавов, что значительно упрощает технологию их производства. IS

1, Смесь для легирования и рафи- m ни рова ния металла, включающая оки слы легирующих элементов, восстановители и шлакообразующие материалы, в которую окислы легирующих элементов и часть шлакобразующих материалов вве- 2s дены в виде отработанного сварочного флюса, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости смеси, экономии легирующих элементов и повышения эффективности рафинирова- щ

29 8 ния и легирования, восстановители и остальная часть шлакообразующих материалов введены в виде печных шлаков алюминиевого производства, причем компоненты шлакообразующих материалов взяты в следующем соотношении, вес.3:

Отработанный флюс сварочного производства 70-85

Печные шлаки алюминиeeoro производства 15-30

2. Смесь по и. 1, отличающ а я с я тем, что печные шлаки алюминиевого производства имеют следующий состав, вес.4:

Алюминий

Кремний

Карбид кремния

Глинозем

Монооксикарбид алюминия (A0@OC) Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1 399547, кл. С 21 С 7/00, 1971.

2. Авторское. свидетельство СССР

11 596634, кл. С 21 С 5/54, В 22 0 7/00, 1976.