RU2089331C1 - Шихтовая заготовка для металлургического передела и способ ее получения - Google Patents

Шихтовая заготовка для металлургического передела и способ ее получения Download PDF

Info

Publication number
RU2089331C1
RU2089331C1 RU95112586/02A RU95112586A RU2089331C1 RU 2089331 C1 RU2089331 C1 RU 2089331C1 RU 95112586/02 A RU95112586/02 A RU 95112586/02A RU 95112586 A RU95112586 A RU 95112586A RU 2089331 C1 RU2089331 C1 RU 2089331C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
solid
carbon
ferroalloys
fraction
Prior art date
Application number
RU95112586/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95112586A (ru
Inventor
Г.А. Дорофеев
В.И. Тамбовский
А.Г. Ситнов
С.В. Белобрагин
А.В. Макуров
А.Н. Панфилов
Original Assignee
Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и Компания"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и Компания" filed Critical Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и Компания"
Priority to RU95112586/02A priority Critical patent/RU2089331C1/ru
Publication of RU95112586A publication Critical patent/RU95112586A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2089331C1 publication Critical patent/RU2089331C1/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно - к получению шихтовой заготовки заданного состава, используемой в чугунолитейном и сталеплавильном производствах. Целью изобретения является получение гетерогенной заготовки в виде чушки стандартной формы с равномерно распределенными в ней твердыми легирующими добавками для чугунолитейного и сталеплавильного производств, являющихся заменителями литейных, литейных легированных чугунов, выплавляемых в доменных печах, ферросплавов и легирующих добавок. Цель достигается тем, что шихтовая заготовка для металлургического передела, содержащая железоуглеродистый сплав, твердую легирующую добавку, в качестве твердой легирующей добавки содержит ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств - 0,5-50,0
Железоуглеродистый сплав - Остальное
Шихтовая заготовка дополнительно содержит оксиды металлов при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств - 0,5-50,0
Оксиды металлов - 1,0-10,0
Железоуглеродистый сплав - Остальное
Шихтовая заготовка в качестве твердой легирующей добавки использует ферросилиций, ферроникель, феррованадий, феррованадий с кремнием, ферромарганец, отходы ферросплавных производств. Способ получения шихтовой заготовки, включающий выплавку железоуглеродистого сплава, ввод твердой легирующей добавки в ячейки мульд разливочной машины и последующую ее заливку струей железоуглеродистого расплава, в качестве твердой легирующей добавки используют ферросплавы и отходы ферросплавных производств фракций 1-30 мм, а железоуглеродистый расплав заливают с температурой выше температуры "ликвидуса" на 70-200 oC. Способ содержит следующие операции: в ячейки мульд разливочной машины вводят ферросплавы фракцией 5-30 мм; в ячейки мульд разливочной машины вводят отходы ферросплавных производств фракцией 1-5 мм; дополнительно вводят твердую легирующую добавку фракцией 1-5 мм в струю железоуглеродистого расплава; дополнительно вводят твердую легирующую добавку фракцией 1-5 мм на поверхность незастывшей шихтовой заготовки, находящейся в мульде; на поверхность незастывшей шихтовой заготовки воздействуют усилием не менее 500 н/м2 до погружения твердой легирующей добавки в расплав и образования твердой корочки на ее поверхности; в качестве железоуглеродистого сплава используют предельный чугун; в качестве железоуглеродистого сплава используют литейный чугун. 2 с. и 9 з.п.ф-лы, 6 табл.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к получению шихтовой заготовки заданного состава, используемой в чугунолитейном и сталеплавильном производствах.
Известен способ производства литейного синтетического чугуна за счет присадки ферросилиция в ковш после наполнения его на 30-40 объема. С окончанием присадки после наполнения ковша на 70-80 объема (а.с. N 523141 - аналог). Недостатками данного способа является то, что необходимо усвоение ферросилиция при высокой температуре более 1450 oC, а также то, что это не позволяет получить синтетический литейный чугун с высоким содержанием кремния.
Наиболее близким к предлагаемому материала является чушка в качестве шихтового материала, который получают заливкой расплавленным предельным чугуном форм, содержащих скрап литейного производства чугун, стальной скрап или восстановленную железную руду, например, губку или окатыши. В данной форме также могут быть помещены куски твердого топлива в виде кокса, а также известняк, шлак, содержащий легирующие элементы (патент Великобритании заявки N 1458228 НКИ-B3F, МКИ-В22D 3/00, 19/00 прототип).
Недостатком данного материала является то, что он может быть использован в чугунолитейном производстве только в качестве компактной заготовки определенного геометрического и весового параметров для электродуговой и индукционных плавок, которые не обеспечивают получение требуемого химического состава заданных марок чугуна и стали по расплавлению.
Целью изобретения является получение гетерогенной шихтовой заготовки в виде чушки стандартной формы с равномерно распределенными в ней твердыми легирующими добавками для чугунолитейного и сталеплавильного производства, являющихся заменителями литейных, литейных легированных чугунов, выплавляемых в доменных печах, ферросплавов и легирующих добавок. Поставленная цель достигается тем, что в шихтовой заготовке для металлургического передела, содержащей железоуглеродистый сплав, твердую легирующую добавку, в качестве твердой легирующей добавки содержатся ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств при следующем соотношении компонентов, мас.
Ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств 0,5-50,0
Железоуглеродистый сплав Остальное
Шихтовая заготовка дополнительно содержит оксиды металлов при следующем соотношении компонентов, мас.
Ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств 0,5-50,0
Оксиды металлов 1,0-10,0
Железоуглеродистый сплав Остальное
В шихтовой заготовке в качестве твердой легирующей добавки используют ферросилиций и/или ферроникель и/или феррованадий и/или феррованадий с кремнием и/или ферромарганец и/или отходы ферросплавных производств.
В качестве железоуглеродистого сплава используют сплавы с содержанием углерода 0,2-4,5 в частности, передельный чугун.
В зависимости от назначения шихтовой заготовки в качестве твердой легирующей добавки используются:
дробленные до фракций +5-30 мм:
ферросилиций ГОСТ 1415-78;
ферроникель ТУ 48-3-59-79;
феррованадий ГОСТ 27180-86;
феррованадий с кремнием ТУ 15-5-170-85;
ферромарганец ГОСТ 4755-80;
отходы ферросплавных производств (химический состав которых приведен в табл. 1);
оксиды металлов (отходы катализаторов некоторых химических производств см. табл. 2).
Предлагаемую шихтовую заготовку получают на разливочных машинах чугуна, заливая жидким чугуном предварительно поданную в мульды твердую легирующую добавку.
Составляющими шихтовой заготовки являются железоуглеродистый сплав и ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств при следующем соотношении компонентов, мас.
Ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств 0,5-50,0
Железоуглеродистый сплав Остальное
Использование шихтовой заготовки, в которой количество железоуглеродистого сплава составляет более 99,5 (выше верхнего предела), а количество ферросплавов и/или отходов ферросплавных производств меньше 0,5 (ниже нижнего предела), приводит к очень низким содержаниям в заготовке составляющих ферросплавов и/или отходов их производств, что практически не улучшает качество получаемого из такой заготовки металла (чугуна или стали). Кроме того, весьма незначительное улучшение качества металла из такой заготовки не окупается расходами на усложнение технологии получения заготовки.
При использовании шихтовой заготовки с содержанием железоуглеродистого сплава ниже 50 (ниже нижнего предела) и с количеством ферросплавов и/или отходов ферросплавных производств соответственно выше 50 (выше верхнего предела) появляются сложности в получении такой чушки на разливочной машине чугуна. Из-за значительной разности плотностей железоуглеродистого расплава и твердых добавок (ферросплавов или отходов их производств) объем расплава по сравнению с объемом твердых добавок получается настолько малым, что его недостаточно для охвата и скрепления твердых добавок и они высыпаются из формы после застывания.
Предлагаемые пределы соотношения железоуглеродистого сплава и ферросплавов и/или отходов ферросплавного производства соответственно в пределах 50-99,5 и 0,5-50 позволяют достигать наилучших технико-экономических показателей плавок и качества чугунных отливок, обеспечивая тем самым выплавку широкого сортамента металла (чугуна и стали).
Шихтовая заготовка также дополнительно содержит оксиды металлов при следующем соотношении компонентов, мас.
Ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств 0,5-50,0
Оксиды металлов 1-10,0
Железоуглеродистый сплав Остальное
Пределы оксидов металлов 1,0-10,0 выбраны экспериментальным путем, исходя из разумного соотношения размеров улучшения качества получаемого низколегированного металла и затрат на его производство.
Шихтовую заготовку получали путем расплавления передельного чугуна в индукционной печи. В качестве литейной формы использовали стандартные мульды разливочной машины чугуна. Мульды предварительно заполнялись ферросплавами или отходами ферросплавных производств. Полученную шихтовую заготовку с массой 6-25 кг использовали при выплавке литейного чугуна в индукционной печи или другой печи в качестве металлошихты. Шихтовую заготовку из железоуглеродистого расплава, ферросплавов или отходов ферросплавного производства с добавкой оксидов металла использовали при выплавке низколегированного металла.
В табл. 3 и 4 даны соответственно химические составы шихтовой заготовки, состоящей из 75 передельного чугуна и 25 мас. ферросплавов, а также из 70 передельного чугуна, 25 ферросплавов (FeSi или FeMn, или FeV) и 5 оксидов металлов.
Составы предлагаемой шихтовой заготовки представлены в табл. 5, а снижение энергоемкости получаемых шихтовых заготовок и равномерное распределение кремния по объему чушки представлены в табл. 6.
Энергоемкость производства предельного чугуна составляет по многочисленным данным 23,8 ГДЖ/т, энергоемкость производства литейного чугуна в доменной печи составляет по нашим расчетам 36-37 ГДЖ/т. Энергоемкость производства ферросплавов (FeMn, FeSi, FeV) принята нами в среднем 53 ГДЖ/т, а энергоемкость отходов катализаторов химических производств принята нами на уровне производства обожженных железорудных окатышей, т.е. 2,0 ГДЖ/т.
Известна разливочная машина, которая реализует следующий способ получения шихтовой заготовки: окатыши подаются на разливочную в саморазгружающихся контейнерах объемом 1м3 и тельферами поднимаются и загружаются в бункеры. На разливочную машину подается ковш с чугуном и наклоняется кантовальным устройством.
Чугун из ковша сливается в разливочное устройство и подается в изложницы. Питатели опускаются в рабочее положение (до упора в изложницы), открываются затворы, и окатыши попадают через систему подачи в изложницы (мульды). Включается привод конвейеров. При движении конвейеров питатели огрусленной частью разравнивают окатыши в изложницах. Заполненные окатышами изложницы перемещаются и заливаются чугуном (а. с. N 1105273, B22D 5/00 прототип). Недостатком способа является неравномерное распределение твердой добавки в мульдах, особенно в тех, в которых получают чушки массой 18 и 23 кг.
Цель изобретения получение однородной гетерогенной системы в отлитой чушке.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения шихтовой заготовки, включающем выплавку железоуглеродистого сплава, ввод твердой легирующей добавки в ячейки мульд разливочной машины и последующую ее заливку струей железоуглеродистого расплава, в качестве твердой легирующей добавки используют ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств фракцией 1-30 мм, а железоуглеродистый сплав заливают с температурой выше температуры "ликвидуса" на 70-200 oC. При этом:
в ячейки мульд разливочной машины вводят ферросплавы фракцией 5-30 мм;
в ячейки мульд разливочной машины вводят отходы ферросплавных производств фракцией 1-5 мм;
дополнительно вводят твердую легирующую добавку фракцией 1-5 мм в струю железоуглеродистого расплава;
дополнительно вводят твердую легирующую добавку фракцией 1-5 мм на поверхность незастывшей шихтовой заготовки, находящейся в мульде;
на поверхность незастывшей шихтовой заготовки воздействуют усилием не менее 500 н/м2 до погружения твердой легирующей добавки в расплав и образования твердой корочки на ее поверхности;
в качестве железоуглеродистого расплава используют передельный чугун;
в качестве железоуглеродистого расплава используют литейный чугун.
Поставленные и другие цели достигаются при получении шихтовой заготовки путем ее формирования в мульдах разливочной машины из твердой легирующей добавки и жидкого железоуглеродистого сплава с последующим охлаждением в виде чушки при условии воздействия в процессе формирования на твердую легирующую добавку жидкого углеродистого сплава, препятствующего всплыванию твердой легирующей добавки в жидком железоуглеродистом сплаве.
Такое воздействие необходимо для достижения цели изобретения, поскольку было обнаружено, что неоднородность состава получаемых чушек связана с тем, что из-за разности плотностей твердой легирующей добавки и жидкого железоуглеродистого сплава в процессе заливки добавки сплавом происходит в основном всплывание добавки и вынос его из мульды, причем малая вязкость сплава в горячем состоянии недостаточна для предотвращения этого. В случае же заливки добавки застывающим сплавом (соответственно повышенной вязкости) сплав не способен заполнить все промежутки между кусками добавки, соответственно при затвердевании не связывает его и при выгрузке чушки из мульды происходит осыпание части добавки. Дополнительное усилие на добавку в мульде необходимо для погружения (утопления) всплывающей (из-за разности плотностей твердой легирующей добавки и железоуглеродистого расплава).
Пример конкретного выполнения. В ячейки мульд разливочной машины вводят ферросилиций фракцией 5-30 мм, затем заливают железоуглеродистый сплав с температурой 1250 oC (на 120 oC выше температуры ликвидуса для передельного чугуна 1130 oC). Дополнительно вводили твердую легирующую добавку фракцией 1-5 мм (отходы ферросилиция) как в струю железоуглеродистого расплава, так и на поверхность незастывшей шихтовой заготовки. На поверхность незастывшей шихтовой заготовки воздействовали усилием 750-1000 н/м2 до погружения твердой легирующей добавки в расплав. Получили сплав 1 (см. табл. 3). Температура заливки железоуглеродистого сплава на 70-200 oC выше температуры ликвидуса выбрана экспериментально.

Claims (9)

1. Шихтовая заготовка для металлургического передела, содержащая железоуглеродистый сплав, твердую легирующую добавку, отличающаяся тем, что в качестве твердой легирующей добавки она содержит ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств при следующем соотношении компонентов, мас.
Ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств 0,5 50,0
Железоуглеродистый сплав Остальное
2. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксиды металлов при следующем соотношении компонентов, мас.
Ферросплавы и/или отходы ферросплавных производств 0,5 50,0
Оксиды металлов 1,0 10,0
Железоуглеродистый сплав Остальное
3. Заготовка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве твердой легирующей добавки используют ферросилиций, и/или ферроникель, и/или феррованадий, и/или феррованадий с кремнием, и/или ферромарганец, и/или отходы ферросплавных производств.
4. Способ получения шихтовой заготовки для металлургического передела, включающий выплавку железоуглеродистого сплава, ввод твердой легирующей добавки в ячейки мульд разливочной машины и последующую ее заливку струей железоуглеродистого расплава, отличающийся тем, что в качестве твердой легирующей добавки используют ферросплавы, и/или отходы ферросплавных производств фракцией 1 30 мм, а железоуглеродистый расплав заливают с температурой выше температуры "ликвидуса" на 70 200oС.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в ячейки мульд разливочной машины вводят ферросплавы фракцией 5 30 мм.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что в ячейки мульд разливочной машины вводят отходы ферросплавных производств фракцией 1 5 мм.
7. Способ по любому из пп. 4 6, отличающийся тем, что дополнительно вводят твердую легирующую добавку фракцией 1 5 мм в струю железоуглеродистого расплава.
8. Способ по любому из пп.4 6, отличающийся тем, что дополнительно вводят твердую легирующую добавку фракцией 1 5 мм на поверхность незастывшей шихтовой заготовки, находящейся в мульде.
9. Способ по любому из пп.4 8, отличающийся тем, что на поверхность незастывшей шихтовой заготовки воздействуют усилием не менее 500 н/м2 до погружения твердой легирующей добавки в расплав и образования твердой корочки на ее поверхности.
10. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве железоуглеродистого сплава используют передельный чугун.
11. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве железоуглеродистого сплава используют литейный чугун.
RU95112586/02A 1995-07-20 1995-07-20 Шихтовая заготовка для металлургического передела и способ ее получения RU2089331C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95112586/02A RU2089331C1 (ru) 1995-07-20 1995-07-20 Шихтовая заготовка для металлургического передела и способ ее получения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95112586/02A RU2089331C1 (ru) 1995-07-20 1995-07-20 Шихтовая заготовка для металлургического передела и способ ее получения

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95112586A RU95112586A (ru) 1997-07-10
RU2089331C1 true RU2089331C1 (ru) 1997-09-10

Family

ID=20170324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95112586/02A RU2089331C1 (ru) 1995-07-20 1995-07-20 Шихтовая заготовка для металлургического передела и способ ее получения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2089331C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка Великобритании N 1458228, кл. B 22 D 3/00, 19/00, 1976. Авторское свидетельство СССР N 1105273, кл. B 22 D 5/00, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4286984A (en) Compositions and methods of production of alloy for treatment of liquid metals
EP0090653B1 (en) Processes for producing and casting ductile and compacted graphite cast irons
US4173466A (en) Magnesium-containing treatment agents
RU2244025C2 (ru) Спеченные агломераты и способ их изготовления
EP0755736B1 (en) Improvements in metallurgical conversion
RU2089331C1 (ru) Шихтовая заготовка для металлургического передела и способ ее получения
US4252559A (en) Process for processing cast iron suitable for foundry moulding
US2519593A (en) Trough for use in alloying metals
US3459540A (en) Production of clean fine grain steels
US3841861A (en) Addition agent for deoxidizing and recarburizing degassed steel and method employing the same
US5037609A (en) Material for refining steel of multi-purpose application
US6350295B1 (en) Method for densifying aluminum and iron briquettes and adding to steel
RU2075513C1 (ru) Способ выплавки стали в кислородных конвертерах
US4052202A (en) Zirconium alloy additive and method for making zirconium additions to steels
RU2075516C1 (ru) Способ получения полуфабриката для металлургического передела
CN109468427A (zh) 一种铸铁用预处理剂及其制备方法
RU2149190C1 (ru) Способ получения шихтового материала для металлургического передела
RU2146181C1 (ru) Способ получения полуфабриката для металлургического передела
CA1076399A (en) Crushable low reactivity nickel-base magnesium additive
GB2086250A (en) Methods of pouring metal
RU2815374C1 (ru) Композиционный сплав и способ его изготовления
US1691439A (en) Process for producing metals in electric furnaces
RU2087545C1 (ru) Способ выплавки низкоуглеродистой стали
US4150979A (en) Method of continuous production of nodular cast iron
RU2094481C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040721