RU2380428C2 - Науглероживатель - Google Patents
Науглероживатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380428C2 RU2380428C2 RU2006139584/02A RU2006139584A RU2380428C2 RU 2380428 C2 RU2380428 C2 RU 2380428C2 RU 2006139584/02 A RU2006139584/02 A RU 2006139584/02A RU 2006139584 A RU2006139584 A RU 2006139584A RU 2380428 C2 RU2380428 C2 RU 2380428C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carburizer
- carbon
- silicon carbide
- carburiser
- heat
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для корректировки состава чугуна и стали по содержанию углерода, используемых в литейном и сталеплавильном производстве. Науглероживатель содержит, мас.%: карбид кремния 5-20, термообработанный кокс - остальное. Высокая и стабильная скорость усвоения углерода жидким металлом достигается вследствие выделения тепла от взаимодействия карбида кремния и высокой свободной поверхностной энергии дисперсных компонентов предложенного науглероживателя. Науглероживатель представляет собой углеродсодержащие материалы, изготавливаемые при высоких температурах, и характеризуется особо низким содержанием азота. 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к науглероживателям, применяемым для корректировки состава чугуна и стали по содержанию углерода, выплавляемым в литейном и сталеплавильном производствах. Науглероживатель обычно представляет смесь углеродсодержащих компонентов, которые в совокупности дают положительный эффект.
В настоящее время при выплавке черных металлов при необходимости проводят науглероживание путем введения в жидкий металл недостающего количества углерода в виде содержащих его материалов, например графита. См. Политехнический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1989, с.212.
Применяют для науглероживания металла графит, содержащий углеродсодержащие компоненты: отходы углеродсодержащих изделий, кокса, антрацита, древесного угля и др. См. Политехнический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1989, с.326.
Известен науглероживатель, содержащий углеродсодержащие компоненты. При этом науглероживатель для науглероживания металла сформирован в виде объемной геометрической фигуры (шара, куба, пирамиды, конуса и др.) (см. описание изобретения РФ №2092568, МПК С21С 1/08, С21В 11/00 от 19.12.94, опубл. 10.10.97).
Известен в составе науглероживателя (карбюризатора) окисленный графит литейный тигельный, углеродсодержащие компоненты, а также жидкое стекло - остальное (см. патент №2191209 МПК7 С21С 1/08, 7/00 от 18.09.2000, опубл. 2002, Бюл. №29).
Применяют в качестве науглероживателя (карбюризатора) по крайней мере два компонента из группы: искусственный графит, графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь (патент №2175984, 7 С21С 1/08, 7/00, опубл. 20.11.2001, Бюл. №32).
Наиболее близким по технической сущности и выбранным по этой причине в качестве прототипа является науглероживатель, включающий углеродсодержащие компоненты (см. описание изобретения РФ №2092568 «Добавка в шихту шахтной чугуноплавильной печи», МПК С21С 1/08, С21В 11/00 от 19.12.94, опубл. 10.10.97).
Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение номенклатуры науглероживателей. В частности, разработка науглероживателя для науглероживания черных металлов, а именно науглероживателя, обеспечивающего низкое содержание азота в металле при высокой скорости усвоения углерода расплавом.
Поставленная задача решается таким образом, что известный науглероживатель, содержащий кокс и присадки, содержит в основе термообработанный кокс и в качестве присадки карбид кремния при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Карбид кремния | 5-20 |
Термообработанный кокс | остальное |
Предлагаемый науглероживатель, применяемый для науглероживания металла, расширяет возможности металлургического производства черных металлов путем расширения номенклатуры науглероживателей, их многовариантного исполнения, обеспечивающих эффективное науглероживание жидкого расплава при стабильном и высоком качестве продукта.
Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне, т.к. данное техническое решение не следует явным образом из существующего уровня техники.
Предлагаемое техническое решение может быть применимо в литейном производстве и в металлургии при производстве черных металлов. Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, оборудованием), необходимыми для получения предлагаемого науглероживателя и для его использования с целью науглероживания металла на основе железа в промышленности.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется описанием конкретного выполнения науглероживателя, применяемого для науглероживания металла.
Науглероживатель, применяемый для науглероживания металла, предназначен для введения недостающего углерода в жидкий металл, выплавляемый в типовых металлургических печах, или подачи науглероживателя на зеркало металла в момент его выпуска из печи и разливки.
Предлагаемый науглероживатель имеет состав, %:
Карбид кремния | 5-20 |
Термообработанный кокс | остальное |
Высокая и стабильная скорость усвоения углерода жидким металлом достигается вследствие выделения тепла от взаимодействия карбида кремния с железом расплава по реакции SiC+Fe=FeSi+С и высокой свободной поверхностной энергии дисперсного углерода от распада карбида кремния и термообработанного кокса, входящего в состав науглероживателя.
Термообработанный кокс получают нагревом в слое металлургического кокса проходящим электрическим током до температуры 1500-2000°С без доступа воздуха или в электрических печах - кальцинаторах.
Карбид кремния получают в специальных печах из шихты, содержащей кремнезем и углеродистый материал, при температуре 2500°С. Материалы смешивают и усредняют до образования однородной массы, которую в слое нагревают в электрической печи за счет выделения тепла от проходящего тока.
Термообработанный кокс, содержащий твердый углерод и золу, а также карбид кремния, отвечающий химической формуле - SiC, измельчают до фракции - 5 мм и смешивают в смесителе. Оптимальное соотношение компонентов в науглероживателе следующее, %: карбид кремния 5-20 и термообработанный кокс - остальное. Выбрано на основании проведенных испытаний. При отклонении от приведенных параметров снижается скорость усвоения углерода жидким металлом.
Науглероживатель представляет собой углеродные добавки, изготавливаемые при высоких температурах, и характеризуется особо низким содержанием азота и водорода.
Науглероживатель, предназначенный для науглероживания металла, поставляется упакованным в мешках на поддонах или в контейнерах. Хранится в сухих закрытых помещениях с естественной вентиляцией.
Науглероживатель применяется для производства серого и высокопрочного чугуна, стали и отливок с низким содержанием азота с целью обеспечения высоких требований к качеству при производстве серого и высокопрочного чугунов, а также в сталеплавильных процессах. Науглероживатель производят с постоянством качества, которое обеспечивает высокое усвоение углерода и быстрое растворение материала в жидком металле.
На большинстве литейных предприятиях для обеспечения максимальной эффективности вводят науглероживатель одновременно со стальным ломом. В этом случае науглероживатель хорошо распределяется по металлическому расплаву в печи и дает стабильные результаты. При доводке углерода жидкий чугун, находящийся в печи или ковше, должен быть освобожден от шлака до введения науглероживателя. Перемешивание металла во время и после введения науглероживателя повышает выход годного.
Требования к физическим и химическим свойствам науглероживателя при производстве серого и высокопрочного чугунов могут быть различными. Общие требования к науглероживателям - обеспечение быстрой растворимости и высокого усвоения углерода, а также сокращение брака при производстве литья. Для большей части стального и чугунного литья содержание азота должно быть низким.
При массовой доле азота выше 0,009% в процессе кристаллизации азот формирует, иногда в сочетании с водородом, дефекты в виде газовых пор или трещин. Науглероживатель поддерживает низкое содержание азота в сером чугуне. Предложенный науглероживатель обеспечивает массовую долю азота в сером чугуне, производимом в промышленных масштабах, в пределах 0,004-0,008%. При указанном содержании азот обеспечивает образование плотной перлитной структуры и повышенную прочность на разрыв.
Науглероживатель обеспечивает высокие требования к качеству при производстве серого и высокопрочного чугунов, а также в сталеплавильных процессах. Науглероживатель может использоваться для доводки металла в ковше.
Науглероживатель может использоваться во многих технологических процессах производства высокопрочного чугунного и стали.
Науглероживатель получили на оборудовании ООО «Уралтпромкомплекс-1» из термообработанного металлургического кокса и промышленного карбида кремния. Подготовлены технические условия для производства и реализации науглероживателя марок НК (науглероживатель комплексный).
Испытан науглероживатель в процессе науглероживания металла на ОАО «Златоустовский металлургический завод» при выплавке синтетического чугуна из стального лома. Науглероживатель и стальной лом давали в завалку. При испытании использовался науглероживатель в форме порошка, выполненный по формуле изобретения. Усвоение углерода, содержащегося в науглероживателе, составило 98-100% от применения графита литейного марки ГЛ-1 (прототип). Высокая стабильность характеризовалась отклонением коэффициента усвоения углерода в отдельных плавках не более 0,2%. В качестве прототипа использовался графит литейный марки ГЛ-1.
Конкретные примеры осуществления науглероживателя приведены в таблице.
Таблица | |||
Обозначение марки науглероживателя | Карбид кремния, мас.% | Термообработанный кокс, мас.% | Содержание азота в металле, % |
НК-1 | 5 | 95,0 | 0,004 |
НК-2 | 12,5 | 87,5 | 0,006 |
НК-3 | 20 | 80,0 | 0,008 |
Графит литейный ГЛ-1 (прототип) | Нет | Графит природный | 0,010 |
Предложенный науглероживатель может использоваться в качестве добавки в шихту при выплавке чугуна в вагранке или в электропечи с использованием стального лома или для науглероживания жидкого металла в ковше.
Claims (1)
- Науглероживатель, содержащий кокс и присадки, отличающийся тем, что он содержит термообработанный кокс, а в качестве присадки - карбид кремния при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
карбид кремния 5-20 термообработанный кокс остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006139584/02A RU2380428C2 (ru) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Науглероживатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006139584/02A RU2380428C2 (ru) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Науглероживатель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006139584A RU2006139584A (ru) | 2008-05-20 |
RU2380428C2 true RU2380428C2 (ru) | 2010-01-27 |
Family
ID=39798457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006139584/02A RU2380428C2 (ru) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Науглероживатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2380428C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495134C2 (ru) * | 2011-10-13 | 2013-10-10 | Открытое акционерное общество "КАМАЗ" | Способ получения наноструктурированного науглероживателя для внепечной обработки высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом |
RU2533521C2 (ru) * | 2011-12-14 | 2014-11-20 | Открытое акционерное общество "КАМАЗ" | Способ производства наноструктурированного науглероживателя для науглероживания железоуглеродистых сплавов |
RU2620206C2 (ru) * | 2015-10-09 | 2017-05-23 | Ким Светлана Анатольевна | Способ графитизирующего модифицирования чугуна |
RU2631570C2 (ru) * | 2015-11-11 | 2017-09-25 | ООО "НПК "КарбонГрупп" | Комплексный раскислитель стали на основе кускового карбида кремния |
RU2631930C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-09-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Модификатор |
RU2688015C1 (ru) * | 2018-03-26 | 2019-05-17 | Ким Светлана Анатольевна | Способ получения железоуглеродистых сплавов в металлургических агрегатах различного функционального назначения |
-
2006
- 2006-11-07 RU RU2006139584/02A patent/RU2380428C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495134C2 (ru) * | 2011-10-13 | 2013-10-10 | Открытое акционерное общество "КАМАЗ" | Способ получения наноструктурированного науглероживателя для внепечной обработки высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом |
RU2533521C2 (ru) * | 2011-12-14 | 2014-11-20 | Открытое акционерное общество "КАМАЗ" | Способ производства наноструктурированного науглероживателя для науглероживания железоуглеродистых сплавов |
RU2620206C2 (ru) * | 2015-10-09 | 2017-05-23 | Ким Светлана Анатольевна | Способ графитизирующего модифицирования чугуна |
RU2631570C2 (ru) * | 2015-11-11 | 2017-09-25 | ООО "НПК "КарбонГрупп" | Комплексный раскислитель стали на основе кускового карбида кремния |
RU2631930C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-09-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Модификатор |
RU2688015C1 (ru) * | 2018-03-26 | 2019-05-17 | Ким Светлана Анатольевна | Способ получения железоуглеродистых сплавов в металлургических агрегатах различного функционального назначения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006139584A (ru) | 2008-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2380428C2 (ru) | Науглероживатель | |
EP2248916B1 (en) | Process for removal of copper contained in steel scraps | |
US2170158A (en) | Method of decarbonizing a carbon holding metal, for instance pig iron | |
GB2043696A (en) | Adjusting carbon contents of steel melts | |
RU2006131123A (ru) | Получение железа и стали | |
CN109468427B (zh) | 一种铸铁用预处理剂及其制备方法 | |
USRE21500E (en) | Method of decarbonizing a carbon | |
RU2376101C1 (ru) | Комплексная экзотермическая смесь | |
JP5573024B2 (ja) | 製鋼スラグの処理方法 | |
RU2458995C1 (ru) | Способ обработки расплава чугуна | |
RU2315815C1 (ru) | Способ получения чугуна с вермикулярным графитом | |
RU2818100C1 (ru) | Способ рафинирования жидкого чугуна | |
RU2813429C1 (ru) | Способ получения жидкого чугуна из продукта dri | |
RU2414519C1 (ru) | Способ получения комплексного кремнистого ферросплава | |
RU2820427C1 (ru) | Способ рафинирования жидкого чугуна | |
RU2107738C1 (ru) | Способ выплавки стали из металлолома в дуговой электропечи | |
RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
JP2024524153A (ja) | 鉄ブリケット | |
RU2339484C2 (ru) | Композиция для науглероживания металла | |
RU2343202C2 (ru) | Шихта для выплавки чугуна в вагранке | |
SU1239150A1 (ru) | Способ получени высокопрочного чугуна с шаровидным графитом | |
RU2631930C1 (ru) | Модификатор | |
SU1122706A1 (ru) | Способ выплавки синтетического ферритного чугуна | |
JPS63219518A (ja) | 溶鉄の脱Cu方法 | |
RU2495133C2 (ru) | Способ производства высокопрочных чугунов с шаровидным или вермикулярным графитом на основе наноструктурированного науглероживателя |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101108 |