RU2349646C2 - Wire for treatment of liquid cast iron in ladle - Google Patents

Wire for treatment of liquid cast iron in ladle Download PDF

Info

Publication number
RU2349646C2
RU2349646C2 RU2007104866/02A RU2007104866A RU2349646C2 RU 2349646 C2 RU2349646 C2 RU 2349646C2 RU 2007104866/02 A RU2007104866/02 A RU 2007104866/02A RU 2007104866 A RU2007104866 A RU 2007104866A RU 2349646 C2 RU2349646 C2 RU 2349646C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
wire
content
filler
mixture
Prior art date
Application number
RU2007104866/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007104866A (en
Inventor
Дмитрий Александрович Дюдкин (UA)
Дмитрий Александрович Дюдкин
Сергей Юрьевич Бать (UA)
Сергей Юрьевич Бать
Владимир Васильевич Кисиленко (UA)
Владимир Васильевич Кисиленко
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Завод "Универсальное Оборудование"
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 Открытое Акционерное Общество "Завод "Универсальное Оборудование" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Завод "Универсальное Оборудование"
Priority to RU2007104866/02A priority Critical patent/RU2349646C2/en
Publication of RU2007104866A publication Critical patent/RU2007104866A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2349646C2 publication Critical patent/RU2349646C2/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: wire is composed of metallic sheath and sintered filler, containing mechanical mixture of magnesium powder and passivator. In the capacity of passivator it is used fused slaggy composition with content CaO≥50.0 wt %, SiO2≤16 wt % and of basicity (CaO/SiO2)≥3.5. Magnesium- fused slaggy composition relation is a value (0.15…1.15):1, and relation of magnesium in filler and content of filler itself in wire is in the range (0.31…1.85):1. Fused slaggy composition additionally contains CaF2, Al2O3, MgO, P2O5, Na2O, K2O separately or together in any combination and relation, FeO, MnO, S. Content of (FeO+MnO) shouldn't exceed 3.0 wt %, and content of S should be ≤0.5 wt %.
EFFECT: increasing of magnesium efficiency and high-repeatablity level of desulphurising.
2 cl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке металлургических расплавов порошкообразными реагентами.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to out-of-furnace treatment of metallurgical melts with powdered reagents.

Известна порошковая проволока для обработки жидкого чугуна в ковше, состоящая из металлической оболочки толщиной меньше 1 мм, заполненной металлическим магнием (Патент США №4205981, опубликован 3.06.1980). Эта проволока не может быть эффективно использована для обработки чугуна в условиях металлургических предприятий по следующей причине. Магний имеет температуру испарения 1107°С, а давление паров магния при температурах внепечной обработки жидкого чугуна (1250…1450°С) составляет 2,8…10,6 атм. Поэтому, находясь в составе проволоки в чистом виде, магний быстро и бурно испаряется, покидая расплав в виде очень больших пузырьков пара или даже беспрерывной струи. Все это сопровождается пироэффектом и чрезмерным пылегазовыделением над ковшом и приводит к очень низкой степени использования магния на десульфурацию и повышенному расходу проволоки.Known flux-cored wire for processing molten iron in a ladle, consisting of a metal shell with a thickness of less than 1 mm, filled with metallic magnesium (US Patent No. 4,205,981, published June 3, 1980). This wire cannot be effectively used for cast iron processing in the conditions of metallurgical enterprises for the following reason. Magnesium has an evaporation temperature of 1107 ° C, and the vapor pressure of magnesium at temperatures of after-furnace treatment of molten iron (1250 ... 1450 ° C) is 2.8 ... 10.6 atm. Therefore, being in the pure form in the composition of the wire, magnesium quickly and violently evaporates, leaving the melt in the form of very large vapor bubbles or even a continuous stream. All this is accompanied by a pyroelectric effect and excessive dust and gas emission above the bucket and leads to a very low degree of magnesium use for desulfurization and increased wire consumption.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому эффекту к заявляемой является проволока для обработки жидкого чугуна магнием, состоящая из металлической оболочки и порошкового наполнителя, содержащего механическую смесь 20…40% порошка магния и 80…60% обожженного доломита (Авторское свидетельство СССР №1655996, опубликовано 15.06.1991 г., Бюл. №22). При его использовании происходит глубинная пассивация магния инертной добавкой - обожженным доломитом, что дает возможность сдерживать скорость испарения магния и уменьшить количество пара магния, который поступает в расплав. Но эта проволока также не обеспечивает эффективного использования подаваемого в металл магния. Как известно, обжиг доломита - процесс энергоемкий. При этом с повышением степени обжига затраты энергоносителей прогрессивно вырастают. В то же время для пассивации магния в порошковой проволоке необходимо использовать доломит с высокой степенью обжига. Так, при наличии в обожженном доломите только 0,5% карбонатов кальция и магния существенно ухудшаются условия обработки расплава в ковше порошковой проволокой, резко увеличивается пылегазообразование. Вторым существенным недостатком магнийдоломитовой проволоки является то, что доломитовый порошок имеет небольшую текучесть, поэтому он плохо смешивается с порошком магния в процессе изготовления проволоки. Неоднородность смеси порошков доломита и магния как в сечении, так и по длине проволоки приводит к пироэффекту и недостаточной эффективности обработки расплава магнием. При указанном составе наполнителя проволоки магний поступает в обрабатываемый металл в виде беспрерывной струи пара, дробление которого на отдельные пузырьки происходит в объеме металла. В этих условиях размер пузырьков пара магния, возникающих в металле, определяется только величиной межфазного натяжения на границе раздела пара магния с чугуном. Большой размер возникающих при этом пузырьков приводит к тому, что во время движения к поверхности расплава основная часть магния не может быть израсходована при протекании реакции десульфурации. Непрореагировавший пар магния сгорает в атмосфере над ковшом с образованием большого количества пылегазовых выбросов. Кроме того, обожженный доломит не десульфуратор и не обеспечивает образования на поверхности металла шлака, ассимилирующего всплывающие сульфиды. Все это значительно ухудшает степень использования магния и приводит к повышенному расходу проволоки.The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed one is a wire for treating molten iron with magnesium, consisting of a metal shell and a powder filler containing a mechanical mixture of 20 ... 40% magnesium powder and 80 ... 60% calcined dolomite (USSR Author's Certificate No. 1655996, published 06/15/1991, Bull. No. 22). When using it, deep passivation of magnesium occurs with an inert additive - calcined dolomite, which makes it possible to restrain the rate of magnesium evaporation and reduce the amount of magnesium vapor that enters the melt. But this wire also does not ensure the efficient use of magnesium supplied to the metal. As you know, firing dolomite is an energy-intensive process. At the same time, with an increase in the degree of firing, energy costs are progressively growing. At the same time, for the passivation of magnesium in a flux-cored wire, dolomite with a high degree of firing must be used. So, in the presence of only 0.5% calcium and magnesium carbonates in the calcined dolomite, the melt processing conditions in the ladle are substantially worsened by cored wire, dust and gas formation sharply increases. The second significant drawback of the magnesium-dolomite wire is that dolomite powder has a low fluidity, which is why it does not mix well with magnesium powder during the manufacturing process of the wire. The inhomogeneity of the mixture of powders of dolomite and magnesium both in cross-section and along the length of the wire leads to the pyroeffect and insufficient efficiency of processing the melt with magnesium. With the specified composition of the filler wire, magnesium enters the metal to be treated in the form of a continuous stream of steam, the crushing of which into individual bubbles occurs in the volume of the metal. Under these conditions, the size of the magnesium vapor bubbles that arise in the metal is determined only by the magnitude of the interfacial tension at the interface between the magnesium vapor and cast iron. The large size of the resulting bubbles leads to the fact that during the movement to the surface of the melt, the bulk of the magnesium cannot be consumed during the course of the desulfurization reaction. Unreacted magnesium vapor burns in the atmosphere above the bucket with the formation of a large number of dust and gas emissions. In addition, the calcined dolomite is not a desulfurizer and does not provide the formation of slag on the metal surface, assimilating the pop-up sulfides. All this significantly worsens the degree of magnesium use and leads to increased wire consumption.

В основу заявляемого изобретения поставлена задача усовершенствовать проволоку для обработки жидкого чугуна в ковше путем изменения состава наполнителя порошковой проволоки с целью обеспечения более однородной смеси порошка магния с пассиватором, использованием в качестве пассиватора десульфуратора жидкого металла и установлением определенных оптимальных соотношений между составными частями как наполнителя, так и всей проволоки в целом. Решение этой задачи дает возможность по мере поступления проволоки в жидкий расплав значительно увеличить время расплавления оболочки проволоки, снизить скорость и интенсивность испарения магния, уменьшить размер пузырьков пара магния, сформировать на поверхности металла шлак, ассимилирующий всплывающие сульфиды. Это позволит повысить степень использования магния, обеспечить стабильно высокий уровень десульфурации, снизить расход проволоки и значительно улучшить экологию при внепечной обработке чугуна.The basis of the claimed invention is the task of improving the wire for processing molten iron in a ladle by changing the composition of the filler of the flux-cored wire in order to provide a more uniform mixture of magnesium powder with a passivator, using a desulfurizer of liquid metal as a passivator and establishing certain optimal ratios between the components of both the filler and and the whole wire as a whole. The solution to this problem makes it possible, as the wire enters the liquid melt, significantly increase the time of melting of the wire sheath, reduce the rate and intensity of magnesium evaporation, reduce the size of the magnesium vapor bubbles, and form a slag on the metal surface that assimilates the floating sulfides. This will increase the degree of use of magnesium, ensure a consistently high level of desulfurization, reduce wire consumption and significantly improve the environment during out-of-furnace cast iron processing.

Суть изобретения состоит в том, что в проволоке для обработки жидкого чугуна в ковше, состоящей из металлической оболочки и порошкового наполнителя, содержащего механическую смесь порошков магния и пассиватора, в качестве пассиватора используют плавленую шлаковую смесь с содержанием СаО≥50,0 мас.%, SiO2≤16 мас.% и основностью (CaO/SiO2)≥3,5, причем соотношение между магнием и плавленной шлаковой смесью составляет величину (0,15…1,15):1, а отношение между содержанием магния в наполнителе и содержанием самого наполнителя в проволоке находится в пределах (0,31…1,85):1. Плавленая шлаковая смесь может дополнительно содержать CaF2, Al2О3, MgO, Р2O5, Na2O, К2O в отдельности или вместе, FeO, MnO, S, причем содержание (FeO+MnO) не должно превышать 3,0 мас.%, а содержание S≤0,5 мас.%.The essence of the invention lies in the fact that in a wire for processing molten iron in a ladle, consisting of a metal shell and a powder filler containing a mechanical mixture of magnesium powders and a passivator, a fused slag mixture with a CaO content of> 50.0 wt.% Is used as a passivator, SiO 2 ≤16 wt.% And basicity (CaO / SiO 2 ) ≥3.5, and the ratio between magnesium and the melted slag mixture is (0.15 ... 1.15): 1, and the ratio between the magnesium content in the filler and the content of the filler in the wire is in lach (0.31 ... 1.85): 1. The fused slag mixture may additionally contain CaF 2 , Al 2 O 3 , MgO, P 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O individually or together, FeO, MnO, S, and the content of (FeO + MnO) should not exceed 3 , 0 wt.%, And the content of S≤0.5 wt.%.

Общими с прототипом существенными признаками являются:The essential features common with the prototype are:

- металлическая оболочка;- metal shell;

- порошковый наполнитель, который содержит механическую смесь порошков магния и пассиватора.- a powder filler that contains a mechanical mixture of magnesium powders and a passivator.

Отличительными от прототипа существенными признаками являются:Distinctive features of the prototype essential features are:

- в качестве пассиватора используют плавленую шлаковую смесь с содержанием СаО≥50,0 мас.%, SiO2≤16 мас.% и основностью (CaO/SiO2)≥3,5;- as a passivator use fused slag mixture with CaO content ≥50.0 wt.%, SiO 2 ≤16 wt.% and basicity (CaO / SiO 2 ) ≥3.5;

- соотношение между магнием и плавленной шлаковой смесью составляет величину (0,15…1,15):1;- the ratio between magnesium and the melted slag mixture is a value of (0.15 ... 1.15): 1;

- отношение между содержанием магния в наполнителе и содержанием самого наполнителя в проволоке находится в пределах (0,31…1,85):1.- the ratio between the content of magnesium in the filler and the content of the filler in the wire is in the range (0.31 ... 1.85): 1.

Дополнительным существенным признаком является:An additional significant feature is:

- плавленая шлаковая смесь дополнительно содержит CaF2, Al2О3, MgO, P2O3, Na2O, К2О в отдельности или вместе, FeO, MnO, S, причем содержание (FeO+MnO) не превышает 3,0 мас.%, а содержание S≤0,5 мас.%.- the melted slag mixture additionally contains CaF 2 , Al 2 O 3 , MgO, P 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O individually or together, FeO, MnO, S, and the content of (FeO + MnO) does not exceed 3, 0 wt.%, And the content of S≤0.5 wt.%.

Приведенные выше признаки являются необходимыми и достаточными для всех случаев, на которые распространяется область использования изобретения.The above features are necessary and sufficient for all cases to which the scope of the invention applies.

Между существенными признаками и техническим результатом - повышением степени использования магния, обеспечением стабильно высокого уровня десульфурации, снижением расхода проволоки и значительным улучшениям экологии при внепечной обработке чугуна - существует причинно-следственная связь, которая объясняется следующим образом. Характерной особенностью молотой плавленой шлаковой смеси приведенного состава является ее большая текучесть и невысокая гигроскопичность. Так, в сравнении с доломитом с таким же гранулометрическим составом текучесть молотой плавленой шлаковой смеси приведенного состава больше в 1,5-2,0 раза. Большая текучесть этой плавленой шлаковой смеси позволяет получить однородную механическую смесь порошков магния и плавленой шлаковой смеси непосредственно в процессе изготовления порошковой проволоки путем заполнения желобоподобного профиля металлической ленты магнием и смесью, которые поступают из отдельных бункеров. Второй особенностью плавленой шлаковой смеси приведенного состава является отсутствие в ее составе компонентов, которые распадаются при высокой температуре с выделением газообразных веществ, что значительно снижает пылегазовыделение при обработке расплава заявляемой проволокой. Эти свойства плавленой шлаковой смеси приведенного состава позволяют использовать ее в качестве пассиватора магния с решением поставленной технической задачи. Кроме того, плавленая шлаковая смесь с содержанием СаО≥50,0 мас.%, SiO2≤16 мас.% и основностью (CaO/SiO2)≥3,5 сама является десульфуратором жидкого чугуна и будет удалять серу из расплава, повышая эффективность использования магния. Использование этой смеси в составе проволоки также позволяет при обработке сформировать на поверхности металла шлак, активно ассимилирующий всплывающие сульфиды, что обеспечит стабильно высокий уровень десульфурации. Наличие в составе смеси CaF2, Al2О3, MgO, P2O5, Na2O, K2O, FeO, MnO, S в указанном количестве оказывает содействие наиболее эффективному протеканию процесса десульфурации. При вводе порошковой проволоки с наполнением механической смесью магния и плавленой шлаковой смеси приведенного состава в расплав жидкого чугуна время расплавления оболочки проволоки значительно увеличивается, что дает ей возможность погружаться на большую глубину и реакцией взаимодействия магния с расплавом будет охвачен максимальный объем металла в ковше. При использовании проволоки приведенного состава синхронизируются во времени процессы высвобождения магния в расплав и расплавление наполнителя, не допуская образования паров магния внутри проволоки или высвобождения наполнителя в жидкий чугун в твердом состоянии. Использование проволоки с таким составом наполнителя позволяет по мере его поступления в жидкий чугун значительно снизить скорость и интенсивность испарения магния, уменьшить размер пузырьков пара магния. В локальной зоне взаимодействия с расплавом магний частично растворяется, а частично образуются маленькие пузырьки пара магния, которые, поднимаясь вверх, взаимодействуют с серой и выносят сульфид магния в создаваемый плавленой смесью шлак. Известь (СаО), содержащаяся в составе смеси, в локальной зоне тоже взаимодействует с серой с образованием сульфида кальция, который всплывает на поверхность расплава и ассимилируется образовавшимся шлаком. Растворенный в чугуне магний также реагирует с серой, а продукты реакции пузырьки паров магния выносят в шлак и ассимилируются ним. Соотношение между содержанием магния в порошковом наполнителе и содержанием наполнителя в проволоке в указанных пределах обусловлено тем, что если оно будет менее чем 0,31:1, наполнитель будет высвобождаться в расплав в твердом состоянии и будут дополнительные затраты на подогрев и расплавление материала, повышенный угар магния. Если же указанное соотношение будет более чем 1,85:1, это приведет к образованию пара магния внутри проволоки и разрыванию оболочки на недостаточной глубине, пироэффекту, выбросам и, как следует, снижению эффективности использования магния, повышенному расходу проволоки и чрезмерному пылегазовыделению. Соотношение между магнием и плавленой шлаковой смесью в указанных пределах обусловлено тем, что если оно будет менее чем 0,15:1, то не будет обеспечиваться глубинная пассивация магния, и процесс обработки будет протекать с барботажем, пироэфектом, выбросами, что приведет к снижению эффективности использования магния и чрезмерному пылегазовыделению. Если же указанное соотношение будет более чем 1,15:1, то будут повышенный расход проволоки и низкая экономическая эффективность использования магния.There is a causal relationship between the essential features and the technical result — increasing the degree of use of magnesium, ensuring a consistently high level of desulfurization, reducing wire consumption and significant environmental improvements during out-of-furnace cast iron processing, which is explained as follows. A characteristic feature of the ground fused slag mixture of reduced composition is its high fluidity and low hygroscopicity. So, in comparison with dolomite with the same particle size distribution, the fluidity of the ground fused slag mixture of the given composition is 1.5-2.0 times more. The high fluidity of this fused slag mixture makes it possible to obtain a homogeneous mechanical mixture of magnesium powders and fused slag mixture directly in the process of producing flux-cored wire by filling the groove-like profile of the metal strip with magnesium and the mixture that come from individual bins. The second feature of the melted slag mixture of the given composition is the absence in its composition of components that decompose at high temperature with the release of gaseous substances, which significantly reduces dust and gas emission during the processing of the melt by the inventive wire. These properties of the melted slag mixture of the reduced composition allow using it as a magnesium passivator with the solution of the technical problem posed. In addition, the fused slag mixture with CaO ≥50.0 wt.%, SiO 2 ≤16 wt.% And basicity (CaO / SiO 2 ) ≥3.5 is itself a desulphurizer of molten iron and will remove sulfur from the melt, increasing efficiency use of magnesium. The use of this mixture in the composition of the wire also allows during processing to form a slag on the metal surface that actively assimilates pop-up sulfides, which will ensure a consistently high level of desulfurization. The presence in the mixture CaF 2 , Al 2 O 3 , MgO, P 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O, FeO, MnO, S in the indicated amount contributes to the most efficient course of the desulfurization process. When a flux-cored wire is filled with a mechanical mixture of magnesium and a melted slag mixture of reduced composition into molten iron, the time of melting of the wire sheath is significantly increased, which allows it to sink to a greater depth and the maximum volume of metal in the ladle will be covered by the reaction of magnesium and melt. When using a wire of the given composition, the processes of magnesium release into the melt and melt of the filler are synchronized over time, preventing the formation of magnesium vapor inside the wire or releasing the filler into molten cast iron in the solid state. The use of a wire with such a filler composition allows, as it enters the molten iron, significantly reduce the rate and intensity of magnesium evaporation, and reduce the size of the magnesium vapor bubbles. In the local zone of interaction with the melt, the magnesium partially dissolves, and in part small bubbles of magnesium vapor are formed, which, rising upwards, interact with sulfur and carry magnesium sulfide into the slag created by the fused mixture. Lime (CaO) contained in the mixture in the local zone also interacts with sulfur to form calcium sulfide, which floats to the surface of the melt and is assimilated by the resulting slag. Magnesium dissolved in cast iron also reacts with sulfur, and the reaction products bubble the magnesium vapor into the slag and assimilate it. The ratio between the magnesium content in the powder filler and the filler content in the wire within the specified limits is due to the fact that if it is less than 0.31: 1, the filler will be released into the melt in the solid state and there will be additional costs for heating and melting the material, increased carbon loss magnesium. If the indicated ratio is more than 1.85: 1, this will lead to the formation of magnesium vapor inside the wire and rupture of the sheath at insufficient depth, pyroelectric effect, emissions and, as a result, reduced efficiency of magnesium use, increased wire consumption and excessive dust and gas emission. The ratio between magnesium and the melted slag mixture within the specified limits is due to the fact that if it is less than 0.15: 1, then deep passivation of magnesium will not be ensured, and the processing process will proceed with bubbling, pyroelectric effect, emissions, which will lead to a decrease in efficiency the use of magnesium and excessive dust and gas emission. If the indicated ratio is more than 1.15: 1, then there will be increased wire consumption and low economic efficiency of using magnesium.

Проведенными исследованиями было установлено, что если содержание СаО менее 50,0 мас.% и основность смеси менее 3,5, то эффективность дополнительной десульфурации (за счет прямого счет взаимодействия СаО с серой) снижается. Если содержание SiO2 в смеси превышает 16,0% мас., то снижается десульфурирующая способность шлаковой смеси, уменьшается ассимилирующая способность покровного шлака и соответственно снижается суммарная эффективность десульфурации. При содержании (FeO+MnO) более 3,0 мас.% ухудшаются показатели десульфурации за счет реакции взаимодействия (окисления) магния с указанными окислами. При содержании в плавленой смеси S более 0,5 мас.%, снижается сульфидная емкость как самой шлаковой смеси, так и в целом покровного шлака, что снизит суммарную эффективность процесса десульфурации. Отметим, что при использовании проволоки указанного состава основная реакция десульфурации протекает между магнием и растворенной в жидком металле серой, при этом смесь выступает в качестве пассиватора, улучшая показатели десульфурации; наличие в смеси указанного количества СаО позволяет дополнительно улучшить десульфурацию, а содержащиеся в указанных количествах остальные компоненты позволяют стабилизировать на высоком уровне показатели десульфурации. CaF2, Al2O3, MgO, P2O5, Na2O, К2О вместе или в отдельности содержатся в исходных шихтовых материалах при производстве плавленой шлаковой смеси, при этом для шлаковой смеси на основе приведенного базового содержания СаО и SiO2, наличие в любом возможном количестве CaF2, Al2О3, P2O5, Na2O, K2O приведет к повышению жидкоподвижности шлака и стабилизации его жидкотекучести и кинетических условий десульфурации, поддержанию на необходимом уровне ассимилирующей способности покровного шлака. Наличие MgO в шлаковой смеси на основе такого базового содержания СаО и SiO2, с одной стороны, стабилизирует вязкостные характеристики шлака (жидкотекучесть), а с другой - повысит активность СаО. Таким образом, при любом дополнительном содержании CaF2, Al2O3, MgO, P2O5, Na2O, К2О вместе или в отдельности в совокупности с другими признаками показатели суммарной десульфурации (степень использования магния, высокий уровня десульфурации, расход проволоки) улучшатся и стабилизируются на высоком уровне (расход проволоки снизится).Studies have found that if the CaO content is less than 50.0 wt.% And the basicity of the mixture is less than 3.5, then the effectiveness of additional desulfurization (due to direct interaction of CaO with sulfur) is reduced. If the content of SiO 2 in the mixture exceeds 16.0% by weight, the desulfurizing ability of the slag mixture decreases, the assimilating ability of the coating slag decreases, and the total desulfurization efficiency decreases accordingly. When the content of (FeO + MnO) is more than 3.0 wt.%, The desulfurization indicators deteriorate due to the reaction of interaction (oxidation) of magnesium with the indicated oxides. When the content in the fused mixture S is more than 0.5 wt.%, The sulfide capacity of both the slag mixture itself and the overall slag as a whole is reduced, which will reduce the overall efficiency of the desulfurization process. Note that when using a wire of the specified composition, the main desulfurization reaction proceeds between magnesium and sulfur dissolved in the liquid metal, while the mixture acts as a passivator, improving the desulfurization indices; the presence of a specified amount of CaO in the mixture can further improve desulfurization, and the remaining components contained in the indicated amounts can stabilize desulfurization parameters at a high level. CaF 2 , Al 2 O 3 , MgO, P 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O are contained, together or separately, in the initial charge materials in the production of a fused slag mixture, while for a slag mixture based on the reduced base content of CaO and SiO 2 , the presence of CaF 2 , Al 2 O 3 , P 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O in any possible amount will lead to an increase in the slag's fluid mobility and stabilization of its fluidity and kinetic desulfurization conditions, while maintaining the necessary level of assimilative ability of the coating slag. The presence of MgO in the slag mixture based on such a basic content of CaO and SiO 2 , on the one hand, stabilizes the viscosity characteristics of the slag (fluidity), and on the other hand, increases the activity of CaO. Thus, for any additional content of CaF 2 , Al 2 O 3 , MgO, P 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O, indicators of total desulfurization (degree of utilization of magnesium, high level of desulfurization, together or separately with other characteristics) wire consumption) will improve and stabilize at a high level (wire consumption will decrease).

Проведенный анализ показал, что заявляемое изобретение имеет новизну и изобретательский уровень и именно указанная совокупность существенных признаков обеспечивает технический результат - повышение степени использования магния, обеспечение стабильно высокого уровня десульфурации, снижение затрат проволоки и значительное улучшение экологии при внепечной обработке чугуна.The analysis showed that the claimed invention has novelty and inventive step, and it is the specified set of essential features that provides a technical result - increasing the degree of use of magnesium, ensuring a consistently high level of desulfurization, reducing wire costs and significantly improving the environment during out-of-furnace cast iron processing.

Изготавливают порошковую проволоку следующим образом. Металлическую ленту профилируют в желобоподобную оболочку. Дозированными порциями из отдельных бункеров оболочку заполняют сначала магнием, а потом пассиватором - плавленой шлаковой смесью с содержимым СаО=60,0 мас.%, SiO2=15 мас.% и основностью (CaO/SiO2)≥4,0, которая благодаря большой текучести равномерно заполняет поры между частичками магния. Потом с помощью роликовых клетей обжимают оболочку и формируют замок. Готовая проволока наматывается на катушки и поставляется в отделения обработки стали.A flux-cored wire is made as follows. The metal strip is profiled into a groove-like sheath. Dosed portions from individual hoppers fill the shell first with magnesium, and then with a passivator — a fused slag mixture with CaO = 60.0 wt.%, SiO 2 = 15 wt.% And basicity (CaO / SiO 2 ) ≥ 4.0, which high fluidity evenly fills the pores between the particles of magnesium. Then, with the help of roller stands, they compress the shell and form a lock. Finished wire is wound on coils and delivered to steel processing compartments.

На одном из металлургических комбинатов проведено опробование предложенной проволоки. На установку десульфурации чугуна /УДЧ/ подается жидкий чугун в 100-тонных чугуновозных ковшах, которые устанавливаются на постановочные места под обработку. Порошковая проволока с наполнением смесью магния и плавленой шлаковой смесью приведенного состава (магния - 35 г/м, смеси - 70 г/м, содержание магния в наполнителе - 33%, содержание наполнителя в проволоке - 41%, отношение между магнием и плавленой шлаковой смесью - 0,5:1, отношение между содержанием магния в наполнителе и содержанием самого наполнителя 0,80:1) вводится с помощью трайбаппарата в жидкий чугун со скоростью 2,0 м/с. Проведено 10 обработок. Начальное содержимое серы в чугуне (Sн) в среднем составляло 0,030%, конечное (Sк) - 0,005%, расход магния (qMg) составил 0,25 кг/т. Коэффициент использования магния на десульфурацию

Figure 00000001
составляет 76%. Степень десульфурации на всех обработках стабильно находилась в границах 79…83%. Процесс обработки чугуна протекал спокойно, без выбросов и барботажа. При использовании в таких же условиях проволоки, изготовленной по способу-прототипу (магния - 35 г/м, обожженного доломита - 70 г/м,), конечное содержание серы составило 0,015%, а коэффициент использования магния на десульфурацию - 45,6%, причем процесс обработки сопровождался пироэффектом и чрезмерным пылегазовыделением. Степень десульфурации была низкой и нестабильной и находилась в пределах 35…58%. Для получения равнозначного конечного содержания серы расход магния составит 0,42 кг/т или будет на 68% большим.At one of the metallurgical plants tested the proposed wire. The cast iron desulfurization unit / UDM / is supplied with molten cast iron in 100-ton cast-iron ladles, which are installed in the production places for processing. Flux cored wire filled with a mixture of magnesium and fused slag mixture of reduced composition (magnesium - 35 g / m, mixture - 70 g / m, magnesium content in the filler - 33%, filler content in the wire - 41%, the ratio between magnesium and fused slag mixture - 0.5: 1, the ratio between the content of magnesium in the filler and the content of the filler itself 0.80: 1) is introduced using a tribameter into molten iron at a speed of 2.0 m / s. Conducted 10 treatments. The initial sulfur content in cast iron (S n ) averaged 0.030%, the final (S k ) - 0.005%, the consumption of magnesium (q Mg ) was 0.25 kg / t. The utilization of magnesium for desulfurization
Figure 00000001
is 76%. The degree of desulfurization in all treatments was stably in the range 79 ... 83%. The processing of cast iron proceeded calmly, without emissions and sparging. When using under the same conditions a wire made by the prototype method (magnesium - 35 g / m, calcined dolomite - 70 g / m), the final sulfur content was 0.015%, and the utilization of magnesium for desulfurization was 45.6%, moreover, the processing process was accompanied by a pyroelectric effect and excessive dust and gas emission. The degree of desulfurization was low and unstable and ranged from 35 ... 58%. To obtain an equivalent final sulfur content, the magnesium consumption will be 0.42 kg / t or will be 68% higher.

Claims (2)

1. Проволока для обработки жидкого чугуна в ковше, состоящая из металлической оболочки и порошкового наполнителя, содержащего механическую смесь порошков магния и пассиватора, отличающаяся тем, что в качестве пассиватора используют плавленую шлаковую смесь с содержанием СаО≥50,0 мас.%, SiO2≤16 мас.% и основностью (CaO/SiO2)≥3,5, причем соотношение между магнием и плавленой шлаковой смесью составляет величину (0,15…1,15):1, а отношение содержания магния в наполнителе к содержанию самого наполнителя в проволоке находится в пределах (0,31…1,85):1.1. A wire for processing molten iron in a ladle, consisting of a metal sheath and a powder filler containing a mechanical mixture of magnesium powders and a passivator, characterized in that a fused slag mixture with a CaO content of 50.0 wt.%, SiO 2 is used as a passivator ≤16 wt.% And basicity (CaO / SiO 2 ) ≥3.5, and the ratio between magnesium and the melted slag mixture is (0.15 ... 1.15): 1, and the ratio of the content of magnesium in the filler to the content of the filler itself in the wire is in the range (0.31 ... 1.85): 1. 2. Проволока по п.1, отличающаяся тем, что плавленая шлаковая смесь дополнительно содержит CaF2, Al2О3, MgO, Р2O5, Na2O, K2О в отдельности или вместе, FeO, MnO, S, причем содержание (FeO+MnO) не привышает 3,0 мас.%, а содержание S≤0,5 мас.%. 2. The wire according to claim 1, characterized in that the fused slag mixture further comprises CaF 2 , Al 2 O 3 , MgO, P 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O individually or together, FeO, MnO, S, moreover, the content of (FeO + MnO) does not exceed 3.0 wt.%, and the content of S≤0.5 wt.%.
RU2007104866/02A 2007-02-08 2007-02-08 Wire for treatment of liquid cast iron in ladle RU2349646C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007104866/02A RU2349646C2 (en) 2007-02-08 2007-02-08 Wire for treatment of liquid cast iron in ladle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007104866/02A RU2349646C2 (en) 2007-02-08 2007-02-08 Wire for treatment of liquid cast iron in ladle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007104866A RU2007104866A (en) 2008-08-20
RU2349646C2 true RU2349646C2 (en) 2009-03-20

Family

ID=39747501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007104866/02A RU2349646C2 (en) 2007-02-08 2007-02-08 Wire for treatment of liquid cast iron in ladle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2349646C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007104866A (en) 2008-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150267272A1 (en) Cored wire for the metallurgical treatment of a bath of molten metal and corresponding method
JP6816777B2 (en) Slag forming suppression method and converter refining method
US20010029809A1 (en) Magnesium desulfurization agent
RU2375462C2 (en) Wire for out-of-furnace treatment of metallurgical melts
RU2349646C2 (en) Wire for treatment of liquid cast iron in ladle
DE2602536A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING LOW SULFUR PALE STEEL
JP4453532B2 (en) Hot metal desulfurization method
JP6915522B2 (en) Slag forming suppression method and converter refining method
RU2317337C2 (en) Powder wire for addition of magnesium to iron-based alloys
RU2192479C1 (en) Method of refining and modifying carbon-iron melt
RU163760U1 (en) POWDER WIRE FOR ADDITION OF MAGNESIUM IN MELTS BASED ON IRON
RU2386704C2 (en) Method of steel processing in ladle
RU2299248C2 (en) Wire for out-of-furnace treatment of metallurgical melts
RU2396359C2 (en) Powder wire for out-of-furnace treatment of melts on iron base (versions)
RU2234539C2 (en) Additional wire for adding of magnesium into iron-based melts
EP1715065A2 (en) A wire for injecting into a steel melt and process of treating a steel melt using said wire
RU2315814C2 (en) Method for ladle treatment of cast-iron
JP5493737B2 (en) Hot metal desulfurization method
RU2614915C1 (en) Powder wire for out-of-furnace treatment of cast iron in ladle
RU2101367C1 (en) Method of production of pipe steel
RU2228371C1 (en) Method of treatment of steel in ladle
RU2203963C2 (en) Steel processing method
UA18161U (en) Method for out-of-furnace treatment of steel in a ladle
UA22776U (en) Powder wire for liquid cast-iron treatment in the ladle
RU2279485C1 (en) Process for out-of-furnace carbon treatment of steel

Legal Events

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

Effective date: 20090209