RU2338791C2

RU2338791C2 - Compact-material for ladle treatment of iron

Info

Publication number: RU2338791C2
Application number: RU2006133446/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Семенович Бойко (UA); Владимир Семенович Бойко; Сергей Георгиевич Арих (UA); Сергей Георгиевич Арих; Петр Михайлович Семенченко (UA); Петр Михайлович Семенченко; Борис Федорович Белов (UA); Борис Федорович Белов; Анатолий Иванович Троцан (UA); Анатолий Иванович Троцан; Игорь Валерьевич Паренчук (UA); Игорь Валерьевич Паренчук; Николай Владимирович Косолап (UA); Николай Владимирович Косолап; Виктор Данилович Шепель (UA); Виктор Данилович Шепель; Александр Васильевич Ватлецов (UA); Александр Васильевич Ватлецов; Василий Викторович Писаренко (UA); Василий Викторович Писаренко
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Мариупольский Металлургический Комбинат Имени Ильича"
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2008-11-20
Also published as: RU2006133446A; UA78944C2

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: compact-material consists of powdered filler-core, enveloped into steel shell in kind of wire or band and containing magnesium and burned dolomite. The powdered filler-core additionally contains carbon containing material and stavrolite at a following ratio of ingredients: magnesium: carbon containing material: burned dolomite: stavrolite - 1 : 1 : (6-8) : (5-7). As carbon containing material there is used a material chosen from the group: graphite, crushed electrodes, coke, while contents of magnesia in burned dolomite maintain at 25-30%.

EFFECT: reduction of magnesium losses and its upgraded efficiency owing to reduction of oxidation of stavrolite, dehydration of burned dolomite and generation of refined covering slag.

2 cl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к внепечной обработке чугуна.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to out-of-furnace cast iron processing.

Компакт-материал - это специальные изделия (в оболочке или без оболочки) из порошкообразных материалов, различающиеся способом их формообразования при плакировании, прессовании, волочении и т.д. в виде проволок, лент, брикетов и др.A compact material is a special product (in or without a shell) made of powder materials that differ in the way they are formed during cladding, pressing, drawing, etc. in the form of wires, ribbons, briquettes, etc.

Для ковшевой обработки чугуна применяют магнийсодержащие порошковые проволоки, в которых состав наполнителя разбавлен шлакофлюсовыми компонентами - флотаторами для подавления пироэффекта. В качестве флегматора, например, используют обожженный доломит (см. UA 14773A, С21С 7/06, 18.02.97) или ставролит (см. UA 23570, С21С 1/00, 15.11.2001).For ladle processing of cast iron, magnesium-containing flux-cored wires are used, in which the filler composition is diluted with cinder flux components - flotators to suppress the pyroelectric effect. As a phlegmator, for example, calcined dolomite is used (see UA 14773A, C21C 7/06, 02/18/97) or staurolite (see UA 23570, C21C 1/00, 11/15/2001).

В качестве ближайшего аналога выбран компакт-материал, содержащий порошкообразный наполнитель-сердечник из магния и обожженного доломита, заключенный в стальную оболочку в виде проволоки или ленты (см. UA 30276A, С21С 7/00, 15.11.2000).As the closest analogue, a compact material was selected containing a powdered filler core made of magnesium and calcined dolomite enclosed in a steel sheath in the form of a wire or tape (see UA 30276A, C21C 7/00, 15.11.2000).

Для ковшевой обработки металлургических расплавов применяют порошкообразные материалы в воздушно-сухом состоянии с содержанием влаги не более 5,0%. Обожженный доломит гидратируется при транспортировке и длительном хранении на воздухе и становится непригодным в качестве наполнителя. Ставролит [1], как гематит-рутиловая алюмосиликатная фаза переменного состава с изоморфным замещением основных компонентов на оксиды двух- и трехвалентных металлов (железо, титан), относится к влагостойким материалам.For ladle processing of metallurgical melts, powdered materials are used in an air-dry state with a moisture content of not more than 5.0%. Calcined dolomite is hydrated during transportation and long-term storage in air and becomes unsuitable as a filler. Staurolite [1], as a hematite-rutile aluminosilicate phase of variable composition with isomorphic substitution of the main components for oxides of divalent and trivalent metals (iron, titanium), refers to moisture resistant materials.

Главный недостаток ставролита - это повышенное содержание окислов железа до 20%, которые дополнительно окисляют магний в компакт-материале и снижают эффективность его применения. По нашим расчетам потери магния за счет окисления ставролитом составляют более 30%, на раскисление чугуна >40% и эффективность десульфурации не превышает 20% от общего расхода магния. Влажный доломит дополнительно окисляет до 20% магния и для его дегидратации, за счет газификации углерода, количество последнего необходимо более 10% от общей массы доломита.The main disadvantage of staurolite is the increased content of iron oxides up to 20%, which additionally oxidize magnesium in the compact material and reduce its effectiveness. According to our calculations, magnesium losses due to staurolite oxidation are more than 30%, for iron deoxidation> 40% and desulfurization efficiency does not exceed 20% of the total magnesium consumption. Wet dolomite additionally oxidizes up to 20% of magnesium and for its dehydration, due to carbon gasification, the amount of the latter needs more than 10% of the total mass of dolomite.

Кроме того, ставролит и обожженный доломит каждый в отдельности не образуют жидкоподвижный рафинировочный шлак в чугуновозном ковше, тогда как наличие покровного шлака с высокой сульфидной емкостью позволяет значительно сократить расход дорогостоящего гранулированного магния.In addition, staurolite and calcined dolomite individually do not form liquid refining slag in an iron bucket, while the presence of coating slag with a high sulfide capacity can significantly reduce the cost of expensive granular magnesium.

Образование такого шлака становится возможным при наличии углерода в количестве, достаточном для полного раскисления ставролита и дегидратации доломита при определенном стехиометрическом соотношении компонентов квазитройной системы CaO(MgO)-Al₂O₃-SiO₂, отвечающих эвтектическому составу и обладающих максимальной адсорбционной емкостью к сульфидным фазам.The formation of such a slag becomes possible in the presence of carbon in an amount sufficient for complete deoxidation of staurolite and dehydration of dolomite with a certain stoichiometric ratio of the components of the quasitromeric CaO (MgO) -Al ₂ O ₃ -SiO _{2 system} corresponding to the eutectic composition and having a maximum adsorption capacity to sulfide phases .

В связи с этим в основу изобретения поставлена задача сокращения потерь магния и повышения его эффективности при ковшевой обработке чугуна за счет снижения окисленности ставролита, дегидратации обожженного доломита и образования рафинировочного покровного шлака в чугуновозном ковше.In this regard, the invention is based on the task of reducing magnesium losses and increasing its efficiency in the ladle treatment of cast iron by reducing the oxidation of staurolite, dehydration of the calcined dolomite and the formation of refining coating slag in the cast iron ladle.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом компакт-материале для ковшевой обработки чугуна, состоящем из порошкообразного наполнителя-сердечника, заключенного в стальную оболочку в виде проволоки или ленты и содержащего магний и обожженный доломит, согласно изобретению порошкообразный наполнитель сердечник дополнительно содержит углеродсодержащий материал и ставролит при следующем соотношении ингредиентов магний: углеродсодержащий материал:обожженный доломит:ставролит = 1:1:(6-8):(5-7).The problem is solved in that in the proposed compact material for ladle processing of cast iron, consisting of a powdered core filler enclosed in a steel sheath in the form of a wire or tape and containing magnesium and calcined dolomite, according to the invention, the powdered core filler further comprises a carbon-containing material and staurolite in the following ratio of ingredients: magnesium: carbon-containing material: calcined dolomite: staurolite = 1: 1: (6-8) :( 5-7).

При этом в качестве углеродсодержащего материала используют материал, выбранный из группы: графит, электродный бой, коксик, а содержание магнезии в обожженном доломите задают 25-30%.In this case, as a carbon-containing material, a material selected from the group is used: graphite, electrode fight, coke, and the magnesia content in the calcined dolomite is set to 25-30%.

Таким образом, новая совокупность ограничительных и отличительных признаков обеспечивает достижение нового технического результата - снижения окисленности ставролита, дегидратации обожженного доломита и образования рафинировочного покровного шлака в чугуновозном ковше, что обеспечивает сокращение потерь магния и повышение его эффективности при ковшевой обработке чугуна.Thus, a new set of restrictive and distinctive features ensures the achievement of a new technical result - reduction of staurolite oxidation, dehydration of calcined dolomite and the formation of refining coating slag in an iron ladle, which reduces magnesium losses and increases its efficiency in ladle processing of cast iron.

В предлагаемом изобретение используется гранулированный магний с графитом в смеси с обожженным доломитом при следующем содержании (мас.%) магния (20-50), графита (2-10) и обожженного доломита (40-78). В прототипе же используют смесь магния и ставролита при соотношении 1:(0,5-2,2). Однако в предлагаемом изобретении одновременно применяется четырехкомпонентный наполнитель из магния, углерода, обожженного доломита и ставролита при их следующем соотношении 1:1:(6-8):(5-7). Это обеспечивает снижение потерь магния и высокую эффективность ковшевой обработки чугуна.In the present invention, granular magnesium with graphite is used in a mixture with calcined dolomite with the following content (wt.%) Of magnesium (20-50), graphite (2-10) and calcined dolomite (40-78). In the prototype, a mixture of magnesium and staurolite is used at a ratio of 1: (0.5-2.2). However, in the present invention, at the same time, a four-component filler of magnesium, carbon, calcined dolomite and staurolite is used with their following ratio 1: 1: (6-8) :( 5-7). This provides a reduction in magnesium losses and high efficiency ladle processing of cast iron.

На ХМФ ОАО «ММК им. Ильича» для ковшевой обработки чугуна выпускают порошковую проволоку диаметром 10,0 мм типа ПП 10Б-1.12-35-8 по СТП 227-151-2002 в бухтах массой 730-750 кг с наполнителем из смеси 30% магния и 70% ставролита, стоимость которой определяется на 70-80% ценой гранулированного магния.At the KhMF OJSC MMK them. Ilyich "for ladle processing of cast iron produce flux-cored wire with a diameter of 10.0 mm type PP 10B-1.12-35-8 according to STP 227-151-2002 in bays weighing 730-750 kg with filler from a mixture of 30% magnesium and 70% staurolite, cost which is determined by 70-80% of the price of granular magnesium.

Источник информацииThe source of information

1. М.И. Гасик. Ставролитовый концентрат: минералогический состав, металлургические свойства и новые возможности его применения в металлургических производствах. Металлургическая и горнорудная промышленность, 2003, №4, с.23-25.1. M.I. Gasik. Staurolite concentrate: mineralogical composition, metallurgical properties and new possibilities for its use in metallurgical industries. Metallurgical and mining industry, 2003, No. 4, p.23-25.

Claims

1. A compact material for ladle processing of cast iron, consisting of a powdered core filler enclosed in a steel sheath in the form of a wire or tape and containing magnesium and calcined dolomite, characterized in that the powdered core filler further comprises a carbon-containing material and staurolite in the following ratio Ingredients magnesium: carbon-containing material: calcined dolomite: staurolite - 1: 1: (6-8) :( 5-7).

2. The compact material according to claim 1, characterized in that as the carbon-containing material use a material selected from the group: graphite, electrode battle, coke, and the magnesia content in the calcined dolomite is set to 25-30%.