SU1100320A1 - Экзотермическа смесь дл получени шлакометаллической лигатуры - Google Patents

Abstract

ЭКЗОТЕР |ИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЛИГАТУРЫ , содержаща  восстановитель, натриевую селитру, известь и порошок ферросплава, отлич ающа .с   тем, что, с целью улучшени  санитарно-гигиенических условий труда за счет снижени  вьщелени  окислов натри  и фт фидов, она дополнительно содержит кремнеэем при следунмцем соотношении Ийгред1|Иентов, мас.%: Восстановитель 13-20 Натриева  селитра 24-30 Порошок ферросплава 20-30 Кремнезем15-28 Известь Остальное

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использова но дл  обработки в ковше жидкой ста ли с целью одновременного ее легиро вани  и рафинировани  от вредных пр Meсеи. Известна экзотермическа  смесь дл  получени  синтетического ишака lj , содержаща , вес.%: Древесный уголь 8-18 Апюминиевьй порошок 8-15 Натриева  селитра 7-15 Плавиковьй шпат 18-25 Силикатна  глыба 12-20 Доменный шлак. 8-35 При сгорании известной экзотерми ческой смеси не получаетс  шлакометаЛлической лигатуры, кроме того, происходит загр :знение окружающей среды фторидами. Известна экзотермическа  смесь дл  получени  шлакометаллической лигатуры, содержаща , вес.%: восста новители: алюминиевый порошок- 7-13 и 75%-ньй ферросилиций до 6; Матрие ва  селитра 14-25; известь 30-40; порошок ферросплава 20-40, плавиковый шпат или криолит остальное zj . Известна  экзотермическа  смесь составлена так, что количество экзотермических веществ компенсируют затраты тепла на нагрев образующейс  жидкой шлакометаллической лигатуры до температуры 1600-1650 С. Известь и плавиковый шпат в соче тании с продуктами экзотермической реакции: глиноземом и окислами натр при расправлении обладают высокой рафинирующей способностью. Состав шлака следующий, вес.%$ СаО 40-50, А1205 14-28; NagO 5-8J SlO-2 7-П { жидкий ферросплав 20-40J плавиковый шпат остальное. Рафинировочный шлак содержит до 5-8% окислов натри ,, температура иси реНи  которого составл ет 129D С. Окислы натри  в шлаке, получающиес  при сгорании известной экзотермической смеси, не образуют химически про ных соединений, поскольку все окислы такого шлака имеют, также как и окис натри , основной характер. При окисл нии кремни  из ферросилици  образуетс  некоторое количество кремнезема ( кислого окисла), однако его недоста точно дл  св зывани  полностью окиси натри  в прочные соединени  Кроме того, имеющиес  в рафинировочном шлаке Фториды при вьшуске металла в ковш также испар ютс , что приводит к. превьшгению загр зненности атмосферы фторидами. При выпуске жидкого металла, имеющего температуру 1600-1650 С, в ковш на образующуюс  в результате сгорани  экзотермической смеси шлакометаллиЧебкую лигатуру происходит интенсивное вьщеление окислов натри  и фторидов . Это приводит к загр знению атмосферы цеха. Цель изобретени  - улучшений санитарно-гигиенических условий труда за счет снижени  выделени  окислов натри  и фторидов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что Экзотермическа  смесь дл  получени  шлакометаллической лигатуры , содержаща  восстановитель, натркевую селитру, известь и порошок ферросплава , дополнительно содержит кремнезем при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Восстановитель 13-20 Натриева  селитра 24-30 Порошок ферросплава 20-30 Кремнезем15-28 ИзвестьОстальное ,. Важнейшей характеристикой экзотермических смесей  вл етс  термичность, расчет которой основан иа решении материального и теплового.баланса их горени . Принимаетс , что количество тепла, вьщел емого при горении смесей, достаточно дл  нагрева компонентов образую1цегос  шлака до температуры жидкой стали в ковше, например 1600°С. Расчетами установлено, что дл  нагрева шпака до ГбОО С термичность предлагаемой смеси должна составл ть 3500 кДж/м, что соответствует 13% алюминиевого порошка (пример 1) или 20% силикокальци  (пример 2), При меньшем содержании гор чего компонента (восстановител ) предлагаема  экзотермическа  смесь не горит и нельз  получить жидкую шпакометаллическую лигатуру, а соержание восстановител  больше верхнего предела приводит к увеличению их стоимости и ухудшению свойств шлака. Восстановители (алкхминий, кремний, кальций, магний и их сплавы) окисл тс  раньше этих элементов в составе ферросплавов, поскольку они имеют большее сродство к кислороду по сравнению с ферросплавами. Содержание натриевой селитры находитс  в стехиометрическом соотношении с восстанови тилем.

После сжигани  экзотермической смеси предлагаемого состава в ковше образуетс  шлак, вес.%: Al20 0,126; 10; CaO 10-17; Si02 32A5; жидкий ферросплав 20-30,

При содержании р шлаке кремнезема 30-45% практически не происходит выделени  в атмосферу цеха окислов натри  (кремнезем св зывает их в прочные соединени ). Поэтому дл  смеси (пример 1), с алкмиииевым порошком , чтобы получить вшак с содержанием кремнезема 30%, необходимо в предлагаемой экзотермической смеси иметь 28% кремнезема. При использовании силикокальци  (пример 2) дл  получени  в шлаке кремнезема 45% необходимо в смеси иметь 15% кремнезема .

Дл  обеспечени  удалени  глобул рных включений, например, в подшипниковой стали, ш.пак должен иметь осCaO+NajO .

новность -т--тт- ; в пределах 0.4SiO +Al O

0,6. .

Следовательно, дл  исключени  внчелени  в атмосферу окислов натри  и обеспечени  удалени  из металла глобул рных включений содержание кремнезема в смеси должно быть 15-

При уменьшении содержани  кремнезема в смеси менее 15% (пример 2) происходит увеличение основности шлака и по вление в металле глобул рных включений более 2,О балла.

При увеличении кремнезема более 28% в шлаке (пример 1) резко увеличиваетс  его в зкость (более 3 П), чТО также приводит к ухудшению его рафинировочных свойств по отношению к оксидам. .

Содержание извести в смеси должно обеспечить получение заданной основности шлака 0,4-0,6.

Верхний и нижний пределы содержани  извести в предлагаемой экзотермической смеси должны обеспечить необходимую основность шлака соответ .ственно 0,4-0,6. При увеличении содержани  извести выше верхнего предела основность шлака повышаетс  более

0,6, что приводатт к увеличению содер .,

жани  глобуЛей в металле.

1НИ1

Применение порошка ферросплава (фракци  3-5 мм) обусловлена механизмом образовани  шлакометаллической лигатуры. Поскольку горение смеси  вл етс  объемным, то порошок ферросплава , наход щийс  в контакте с окислителем и восстановителем, успевает расплавитьс  и нагретьс  до температуры жидкой стали (1600 С).

Применение кусков ферросплава более 5 мм не позвол ет получить жидкую шлакометалличе кую лигатуру.

Верхний и нижний пределы по содержанию ферросЛлава выбираютс  в зависимости от решаемых задач по рафинированию стали, например степени удалени  оксвдньк и глобул рных включений , завис щих от содержани  компонентов шлака, в частности кремнезема , и необходимостью введени  в сталь заданного количества легирующего элемента.

Составы предлагаемой экзотермической смеси в примерах 1-3 приведены .в мас.%.

Пример 1 . Алюминиевьй порошок Натриева  селитра Порошок марганца Кремнезем Известь

При сгорании экзотермической смеси образуетс  йлакометаллическа  лигатура еледукж1его состава вес.%: глинозем 26, окись кальци  16, окись натри  7, кремнезем 32, металлическа  лигатура 20.

Пример 2.

Силикокальцнй 20

Натриева  селитра 30

Порошок хрома 30

Кремнезем15

Известь5

При сгорании экзотермической смеси образуетс  шлакометаллическа  лигатура следующего состава, вес.%: окись кальци  16, окись натри  10, кремнезем 45; металлическа лигатура 30. Пример 3. Алюминиевый порошок 3 Силикокальций11

Натриева  селитра 26 Порошок титана25

Кремнезем25

Известь10 $1 При сгорании экзотермической смееи образуетс  шлакометаллическа  игатзФа следующего состава,вес.%: глинозем 7, окись кальци  17, окись натри  7i кремнезем 45; металлическа  лигатура 25. Таким образом, шлакометаллическа  лигатура, получающа с  при сгорании экзотермической смеси содержит 3245% кремнезема. При этом образующийс  кремнезем (кислый окисел) св зьгоает окислы нат ри  (основной окисел) в прочнью соед нени , в результате чего йсключ:аетс  выделение в йтмосферу цеха окислов натри . Кроме того,- за счет исключени  из состава предлагаемой экзотермической с.меси фторидов,  вл ющихс  источником образовани  плавиковой кислоты и других фтористых соединеНИИ , не происходит загр знени  атмосферы цеха фторидами. Данные по определению- в дыме вредных примесей при рафинировании стали приведены в taблйцe, 20 При использовании предлагаемой экзотермической смеси концентраци  фторидов почти в 70 раз меньше по сравнению с известной. Это обусловлено тем, что она не содержит плавикового , шпата. При применении предлагаемой экзотермической смеси исключаетс  наделение щеЛочей (окислов натри ), так как при введении в состав смеси кремнезема в получаемом шлаке образуютс  до 32-45% двуокиси кремни , котора  сб зывает окислы натри  в прочные соединени .

Claims (1)

1. ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЛИГАТУРЫ, содержащая восстановитель, натриевую селитру, известь и порошок ферросплава, отличающаяся тем, что, с целью улучшения санитарно-гигиенических условий труда за счет снижения выделения окислов натрия и фторидов, она дополнительно содержит кремнезем при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

   Восстановитель 13-20 Натриевая селитра 24-30 Порошок ферросплава 20-30 Кремнезем 15-28 Известь Остальное 8 ω С О Е·