PL179474B1 - Niskotopliwa mieszanka rafinacyjno-odsiarczająca - Google Patents

Abstract

Niskotopliwa mieszanka rafinacyjno-odsiarczająca, znamienna tym, że zawiera 35-50% AI2O3,30-63% CaO, 1-10% SiO2 oraz 0-12% MgO, przy czymAI2O3 i CaO występuje głównie w postaci glinianów wapniowych, których masa stanowi 51-95% masy mieszanki, a uziarnienie mieszanki waha się w granicach 0,1-50 mm, korzystnie 5-10 mm.

Description

Przedmiotem wynalazku jest niskotopliwa mieszanka rafinacyjno-odsiarczająca, stosowana przy produkcji stali, zwłaszcza do kadzi odlewniczej, która przechodząc w stan ciekły na powierzchni stali po spuście do kadzi umożliwia asymilację wtrąceń niemetalicznych, zmniejszenie zawartości siarki, ochronę przed szkodliwym wpływem tlenu z atmosfery oraz stratami ciepła i może stanowić rozpuszczalnik dla dodawanych jednocześnie innych dodatków żużlotwórczych.

W dotychczasowej praktyce przemysłowej dąży się do spustu stali do kadzi bez żużla, aby uniknąć redukcji zwrotnej fosforu. W celu ochrony ciekłej stali oraz aby zapewnić spadek zawartości siarki należy w czasie spustu lub po spuście stali do kadzi, a także w czasie rafinacji stali w piecokadzi, wytworzyć na powierzchni ciekłej stali żużel rafinacyjny.

Z polskich opisów patentowych nr 125 648, 125 943 i 146 624 wiadomo, że w celu utworzenia żużla rafmacyjnego wprowadza się na powierzchnię ciekłej stali, takie materiały żużlotwórcze jak: wapno, dolomit prażony lub surowy, kamień wapienny, węgliki wapnia i magnezu i podobne. Do upłynniania tworzącego się żużla stosuje się najczęściej dodatek fluorytu.

Wymienione powyżej materiały charakteryzują się, za wyjątkiem fluorytu, wysoką temperaturą topienia wynoszącą ponad 2000°C. Z tego względu w amerykańskim opisie patentowym nr 4842642 zaleca się jednoczesne wprowadzanie żużla wielkopiecowego, który ma niską temperaturę topienia wynoszącą około 1300°C i odgrywa rolę rozpuszczalnika dla innych materiałów żużlotwórczych.

Wytwarzanie żużla rafmacyjnego na powierzchni stali w kadzi z kilku składników często nie jest możliwe w warunkach przemysłowych. Wymaga bowiem budowy systemu zbiorników i wag. Ponadto wytwarzanie żużla ze składników o wysokiej temperaturze topienia wymaga czasu potrzebnego na ich rozpuszczenie się.

Istotę niskotopliwej mieszanki rafinacyjno-odsiarczającej według wynalazku stanowi to, że zawiera w stanie stałym: 35-50% Al2O₃, 30-63% CaO, 1-10% SiO2 oraz do 12% MgO, przy czym tlenki A^O₃ i CaO występują w postaci glinianów wapniowych, których masa stanowi 51-95% masy mieszanki zaś uziarnienie mieszanki waha się w zakresie 0,1-50 mm, a najkorzystniej w zakresie 5-10 mm.

Dzięki zastosowaniu mieszanki, według wynalazku, na powierzchni stali tworzy się warstwa składająca się z trzech faz. Bezpośrednio z ciekłą stałą styka się faza ciekła. Następnie występuje faza półstała, przechodząca w fazę stałą stykającą się z atmosferą. Utworzona warstwa chroni ciekłą stal przed stratami ciepła i szkodliwym oddziaływaniem atmosfery przy równoczesnym całkowitym wyeliminowaniu zapylenia. Ponadto następuje zmniejszenie zawartości siarki oraz fosforu.

Niskotopliwą mieszankę rafmacyjno-odsiarczającą otrzymuje się przez wymieszanie i wyprażenie surowców i materiałów zawierających składniki wchodzące w skład mieszanki.

Niskotopliwą mieszankę rafmacyjno-odsiarczającą można dodawać do kadzi przed spustem stali lub w czasie spustu stali bez żużla z elektrycznego pieca łukowego lub konwertora

179 474 tlenowego. Utworzony żużel nie wymaga usuwania z kadzi przed rozpoczęciem odlewania. Stosowanie rafinacji pozapiecowej stali w kadzi można prowadzić bez ściągania utworzonego żużla.

Temperatura początku topienia mieszanki wynosi około 1300°C. Ilość dodawanej mieszanki może się wahać w zakresie 2-15 kg/Mg stali. Przy niskich dodatkach mieszanki można stosować jednoczesne dodatki wapna, dolomitu, węglika wapnia lub magnezytu i podobne, które rozpuszczą się w żużlu utworzonym z mieszanki.

Przykład. Stal w gatunku 34GS wytopiono w elektrycznym piecu łukowym o nominalnej pojemności 60 Mg. Temperatura stali przed spustem wynosiła 1630°C. Dokonano spustu 60 Mg stali bez żużla o składzie:

C - 0,30%

P - 0,010%

S - 0,020%

Si - 0,05%

Mn - 0,25%

Pozostałych składników kąpieli metalowej w pierwszej próbie nie oznaczono. W czasie spustu dodano 100 kg wapna i 300 kg mieszanki o uziarnieniu w zakresie 5-10 mm i składzie chemicznym:

CaO - 43%

Al₂O₃ - 40%

SiO₂ - 6%

MgO - 8% inne składniki - 3%, przy czym masa glinianów stanowiła około 75% masy mieszanki. Przed rozpoczęciem rafinacji w piecokadzi stwierdzono zmniejszenie zawartości siarki w stali do 0,015% i fosforu do 0,008%. W czasie rafinacji stali w piecokadzi nie ściągano żużla. Po zakończeniu rafinacji stwierdzono dalsze zmniejszenie zawartości siarki do 0,008% i fosforu do 0,007%. Po ostatecznym uzupełnieniu składu chemicznego w piecokadzi otrzymano stal o następującym skład-

zie chemicznym:
C	-0,H%
Mn	-0,11%
Si	- 0,55%
P	- 0,007%
S	- 0,008%
Cr	- 0,25%
Ni	- 0,20%
Cu	- 0,20%
Mo	- 0,10%

zgodnym z PN-89/H-84023/06. Otrzymana stal charakteryzowała się wysokim stopniem czystości i niewielką zawartością wtrąceń niemetalicznych. Zawartość tlenu sumarycznego wynosiła 25 ppm.

179 474

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Niskotopliwa mieszanka rafinacyjno-odsiarczająca, znamienna tym, że zawiera 35-50% Al2O₃, 30-63% CaO, 1-10% SiO2 oraz 0-12% MgO, przy czym Al2O₃ i CaO występuje głównie w postaci glinianów wapniowych, których masa stanowi 51-95% masy mieszanki, a uziarnienie mieszanki waha się w granicach 0,1-50 mm, korzystnie 5-10 mm.