SU1062274A1 - Рафинировочный шлак - Google Patents

Abstract

РАФИНИРОВОЧНЫЙ ШЛАК дл  внепечной обработки стали, содержащий окись кальци , окись алюмини , двуокись кремни , окись магни , фтористый кальций, отличающийс   тем, что, с целью улучшени  механических свойств стали и снижени  себестоимости рафинировани , он дополнительно содержит двуокись титана и п тиокись ванади  при следующем соотношении компонентов, мае.%: Окись кальци  20-35 Окись алюмини  17-30 Двуокись кремни  11-22 Окись магни 8-18 Двуокись титана 6-11 Фтористый кальций 5-7 П тиокись ванади  0,5-3

Description

Изобретение относитс  к металлу гии черных металлов, а именно к области рафинировани  стали от сер кислорода и неметаллических включе ний путем ее обработки в ковше. Известен синтетический шлак, со держащий, вес.%: СаО 45-65, дб 0 30, ЗЮг 5-20, МдО 2-10, СаР2 1-8, ВаО 5-24 l . Данный шлак обладает низкой в з костью при 1000°С (0,20-0,26 П) и хорошей десульфиругощей способнос Однако температура плавлени  его достаточно высока (более 1375с) , кроме того, дл  его производства п мен ют баритовый концентрат, который повышает себестоимость рафинир вани  и загр зн ет шлак серой. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  синтетиче кий шлак, содержащий, вес,% СаО ЬЗ-57, Al2O. 13-18, CaF 15-20, MgO 5-7, SiO 5-10 2 . Недостатками известного шлака  вл ютс  достаточно высока  температура плавлени  (более 1400°С), вы сока  в зкость при (около 10 П), а также высока  себестоимос рафинировани , обусловленна  необходимостью синтетического сплавлен шлака из отдельных компонентов. Кр ме того, известные синтетический ш ки не предусматривают дополнительн легирование стали ванадием в процес се рафинировани  в ковше. Целью изобретени   вл етс  улучшение механических свойств стали пр одновременном снижении себестоимости рафинировани . Указанна  цель достигаетс  тем, что рафинировочный шлак, содержащий окись кальци , окись алюмини , двуокись кремни , окись магни  и фтористый кальций, дополнительно со держит двуокись титана и п тиокись ванади  при следующем соотношении компонентов, мас,%: Окись кальци  ., 20-35 Окись алюмини  17-30 Двуокись кремни  11-22 Окись магни 8-18 Двуокись титана 6-11 Фтористый кальций 5-7 П тиокись ванади  0,5-3,0 Шлак может содержать в виде примесей окислы железа и марганца, а также другие элементы в количестве не измен ющем его свойства, Улучшение механических свойств стали достигаетс  тем, что предлагаемый рафинировочный шлак, имеет более низкую в зкость и температуру плавлени , чем известный шлак, благодар  чему он имеет высокую десуль фурирутощую способность (высока  ско рость протекани  диффузионных процессов ). Кроме того, дополнительное повышение механических свойств обеспечиваетс  за счет восстановлени  части окислов ванади , содержащихс  в шлаке, и перехода их в металл, что позвол ет получать легированную ванадием сталь. Низка  себестоимость рафинировани  достигаетс  тем,.что предлагаемый шлак  вл етс  побочным продуктом при выплавке стали в дуговой электропечи с основной футеровкой с использованием в шихте 50-100% ванадийсодержащих металлизованных окатышей. Данный шлак, слитый из печи в ковш, может примен тьс  дл  обработки металла, выплавленного в . другом агрегате. При этом отпадает необходимость в его сплавлении из отдельных компонентов, В табл. 1 приводитс  состав и технологические свойства шлаков предлагаемого (1-11) и известного (12-14) составов. Как видно из табл,1, шлаки предлагаемого состава при одинаковом уровне в зкости при 1600®С с известным шлаком имеют гораздо более низкую температуру плавлени  и в зкость при 1500с, что позвол ет снизить расход энергии на их расплавление, а также использовать шлакданного состава дл  рафинировани  стали,имеющей невысокую температуру плавлени  (1400-1500°С}. Из табл, 1 видно, что снижение fi увеличение содержани  окиси кальци  и окиси алюмини  ниже нижнегс; и выше верхнего пределов приводит к увеличению температуры плавлени  и повышению в зкости, особенно при , Увеличение содержани  кремнезема выше верхнего предела также приво,цит к значительному ухудшению технологических свойств шлака. Нижний предел содержани  кремнезема (- (11%) выбран исход  из возможностей технологии получени  данного шлака. То же относитс  и к пределам содержани  магнезита и двуокиси титана. Как видно из табл, 1, TiO не только не повышает температуру плавлени  шлака,но даже несколько снижает ее, Содержание фтористого кальци  менее 5% не оказывает столь благопри тного воздействи  на жидкоподвижность шлаков, верхний предел выбран исход  из соображений экономии. Одним из основных отличий предлагаемого состава шлака от известного  вл етс  наличие в нем окислов ванади , которые хорошо восстанавливаютс  при прохождении струи раскисленного металла через слой рафинировочного шлака. Пределы содержани  окислов ванади  выбраны исход  из технологических особенностей по ,лучени  предлагаемого шлака, Получаемое содержание в пределах 0,5-3,0% обеспечивает получение 0,05-0,10% ванади  в стали и повышение ее механических свойств.

Пример. В 400 кг индукционной печи выплавл ли сталь 20ФЛ с последующей обработкой в ковше жидкими рафинировочными шлаками различных составов на граничных и средних значени х предложенных соотношений компонентов, а также известным синтетическим шлаком. Шлак предлагаемого состава получали путем проплавлени  ванёщийсодержаших металлизованных окатышей с добавками извести, алюминиевого порсхцка и плавикового шпата с одновременным получением готовой стали, а известный шлак сплавл ли из отдельных компонентов - окиси кальци  (извести), плавикового шпата и окиси алюмини  (шлак ж ленный высокоглиноземистый). В процессе опытных плавок определ ли относительную десульфур ию стали, ее механические свойства, а также себестоимость рафинировани . Данные приведены в табл.2. Полученные результаты позвол ют сделать следующие выводы; относительна  десульфураци  стали при использовании предлагаемого рафиниррвочното шлака не ниже, чем при использовании известного; одновременно обеспечиваетс  легирование стали ванадием в пределах 0,03-0,12% (при расходе шлака 100 кг на 1 т жидкой стали), что позвол ет повысить механические свойства металла: прочность - в среднем на 14%, ударную в зкость - на 50%; себестоимо :ть рафинировани  предлагаемым шлаком за вычетом до0 платы за ванадий ниже в среднем на 14,5G руб. на 1 т стали, при этом не учитывали расходы на нагрев и :плавление известного шлака. Кроме того, дополнительный эффект достигаетс  за счет увеличени  стойкости

5 отливок вследствие более высоких механических свойств стали, обработанной предлагаемым рафинировочным ишаком.

Таким образом, внепечна  обработ0 ка стали предлагаемым рафинировочным шлаком позвол ет существенно повысить ее механические свойства при одновременном снижении себестоимости рафинировани . .

5 РкЬномический эффект при обработке 100000 т стали в год предложенным рафинировочным шлаком составит ЗО тыс.руб.

I

I

in

Claims (1)

1. РАФИНИРОВОЧНЫЙ ШЛАК для внепечной обработки стали, содержа щий окись кальция, окись алюминия, двуокись кремния, окись магния, фтористый кальций, отличающийс я тем, что, с целью улучшения механических свойств стали и снижения себестоимости рафинирования, он дополнительно содержит двуокись титана и пятиокись ванадия при следующем соотношении компонентов, мае.%:

   Окись кальция Окись алюминия Двуокись кремния Окись магния Двуокись титана Фтористый кальций Пятиокись ванадия

   20-35

   17-30 11-22

   8-18

   6-11

   5-7

   0,5-3