SU1534058A1 - Шлакообразующа смесь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии черных металлов, а именно к составам шлакообразующих смесей, используемых при плавке железоуглеродистых сплавов. Целью изобретени   вл етс  повышение рафинирующей способности смеси. Шлакообразующа  смесь содержит, мас.%: красный шлам глиноземистого производства 40-60

отходы абразивного производства 5-10

плавиковый шпат 5-10 и известн к 20-50. При этом красный шлам глиноземистого производства содержит, мас.%: окись кальци  30-41

двуокись кремни  13-18

окись алюмини  4-7

двуокись титана

2-4

окись магни  0,5-1,5

сумму окиси натри  и окиси кали  2-5 и окислы железа и металлическое железо остальное. Применение смеси позвол ет увеличить предел прочности и твердость чугуна на 37 и 11,2% против 30,3 и 6,1% соответственно в случае использовани  известной смеси. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии черных металлов, а именно к составам шлакообразующих смесей, используемых при плавке железоуглеродистых сплавов.

Целью изобретени   вл етс  повышение рафинирующей способности смеси.

Предлагаема  шлакообразующа  смесь содержит красный шлам глиноземистого производства, шлам или абразивную пыль карбида кремни , плавиковый шпат и известн к при следующем соотношении компонентов, мас.%: Красный шлам глиноземистого производства 40-60 Шлам или абразивна  пыль карбида кремни  5-10 Плавиковый шпат5-10

Известн к20-50

Красный шлам глиноземистого производства имеет т.пл.1205-1250°С и содержит мас.%: СаО 30-41; SiOj. 33 -18, Na40+K20 2-5, Ali03 4-7, MgO 0,5- 1,5; ТЮд 2-4; окислы железа+Fewer остальное.

Окислы железа в шламе наход тс  в основном виде . Использование в составе смеси шлама позвол ет ускорить растворение СаО за счет наличи  в шламе оксида железа. Низкак температура плавлени  шлама, наличие в его составе оксидов щелочных металлов, оксч-пов алюмини  и титана, а также оксида кальци  и железа придают высокую активность образующемус  шлаку, увепичивают рафинирующую способность шл-1ка в начальный период плавлени , особенно степень десульСД

00 4ь

сл

00

фурации. Введение шлама в состав с:меси более 60 мас.% нецелесообразно , так как при этом -уменьшаетс  содержание остальных компонентов смеси, а рафинирующа  способность ие увеличиваетс .

Уменьшение содержани  шлама в составе смеси (менее 40 мас.%) приводит к снижению рафинирующей способ ности шлака, замедлению растворени  оксида кальци  известн ка. Отходы рбразивного производства ввод тс  в Ьиде шлама карбида кремни  или абразивной пыли.

Шлам карбида кремни  - мелкодисперсный карбокорунд (фракци  0,01- 0,5 мм) с примес ми AlgOj, FeO, SiO/2 и других элементов, осаждаетс  в шламоотстойниках при обработке слабым раствором сол нсй кислоты измельченного карбида кремни  (кар- бокорунда). Эта операци  проводитс  с целью удалени  примесей, снижающих качество карбида кремни  как аб- разивного материала. Абразивна  пыль карбида кремни  имеет аналогичный шламу гранулометрический и химически состав, мас.%: Si С 80-85-, А1503 8-15 Fe304 l-3j SiOz 1-2; С 2-Э-, СаО 0,2-0,3.

При введении в состав смеси карбида кремни  обеспечиваетс  эффективное протекание раскислени  оксидов железа, кремни , вход щих в состав смеси. Причем, если раскислительна  способность кремни  до пре

вышает. таковую дл  углерода, то в интервале температур выше 1400 С активность углерода значительно превышает активность кремни , что обеспечивает выполнение задачи интенсивного протекани  реакций раекиг пени  в широком интервале температур расплава, Совместное использование углерода и кремни  в виде отходов абразивной про мышленности позволит компенсировать их недостатки как раскислителей в непрерывно измен ющихс  услови х.

При содержании в составе смеси отходов абразивного производства менее 5 мас.% недостаточно обеспечиваетс  раскисление , а увеличение их содержани  (более Ю мас.%) нецелесообразно,тал как приводит к удорожанию смеси и сокращает содержание в шлаке остальных компонентов.

0

5

0

5 Q

5

Наличие в предлагаемой смеси плавикового шпата в совокупности с известн ком обеспечивает достаточную жидкоподвижность и активность при

С

температуре металла в пределах 1400 С, а также способствует очищению расплава чугуна от неметаллических включений , газов и других вредных примесей . Изменение содержани  плавикового шпата или извести в смеси выше или ниже установленных пределов приводит к изенению содержани  в шлаке CaFe и СаО, что снижает рафинирующую способность шпака и не обеспечивает услови  раскислени .

При уменьшении содержани  плавикового шпата( менее 5 мас.%) в составе смеси активность шлака снижаетс , что уменьшает его рафинирующую и раскислительную способность.

Увеличение содержани  плавикового шпата (более 10 мас.%) нецелесообразно , так как приводит к удорожанию смеси, не увеличива  рафинирующей способности. Кроме того, увеличение содержани  плавикового шпата ограничиваетс  его активным воздействием на футеровку плавильного агрегата , повыша  его износ и снижа  экономическую эффективность от использовани  юлакообразующей смеси.

Уменьшение содержани  известн ка (менее 20 мас.%) не обеспечивает достаточной активности шлака, что влечет за собой необходимость повышени  содержани  плавикового шпата дл  придани  шлаку активности выше установленных пределов. Однако, как отмечалось выше, это экономически невыгодно,

Увеличение содержани  известн ка в составе смеси (более 50 мас.%) нецелесообразно , так как сокращает содержание остальных компонентов.

Таким образом, предельные колебани  составл ющих копмонентов смеси определены из услови  наиболее полного выполнени  поставленной цели при обеспечении совокупности различных свойств шлака„ а также химического состава чугуна.

В табл. приведены составы смесей1 дл  получени  рафинирующего шлака, при этом составы 3-3 относ гтс  к известной смеси, в табл.2 - химический состав и механические свойства чугуна, выплавленного с использованием штака, полученного из предлагаемой и известных шихт (опыты проведены при одинаквых услови х).

Анализ, физико-механических свойст чугуна, полученного после обработки предлагаемой и известными смес ми, показывает, что использование предлагаемой смеси позвол ет получать активный жидкоподвижный шлак дл  рафинировани  и раскислени  чугуна, использование которого обеспечивает высокие механические свойства металла . Так предел прочности чугуна после обработки предлагаемой смесью увеличиваетс  в среднем на 37%, среднее увеличение твердости составл ет 11,2%. Дл  известной смеси эти значени  составл ют соответственно 30,3 и 6,1/L

Таким образом, использование шлака , полученного из предлагаемой смеси , позвол ет выплавл ть чугун с повышенными механичекими свойствами по сравнению с известной смесью, без использовани  дл  этого дорогосто - щих ферросплавов.

Claims (2)

1. Шлакообраэующа  смесь, содер- жаща  плавиковый шпат, известн к и

5

5

0

материал, содержащий карбид кремни , отличающа с   тем, что, с целью повышени  рафинирующей способности смеси, она дополнительно содержит красный шлам глиноземистого производства, а в качестве материала , содержащего карбид кремни ,- отходы абразивного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Красный шлам1, глиноземистого произ- ...водства40-60 Отходы абразивного производства5-10 Плавиковый шпат 5-10 Известн к 20-50

2. Смесь по п. 1 , о т л и ч а ю- щ а   с   тем, что красный шлам глиноземистого производства содержит , мас.%:

Окись кальци 30-41

Двуокись кремни 13-18

Окись алюмини 4-7

Двуокись титана2-4

Окись магни 0,5-1,5

Сумма окиси натри  и отсиси кали 2-5

Окислы железа и металлическое железоОстальное

Т а б л и ц а 1

Примечание. Числитель - значение до обработки чугуна

смесью, знаменатель - после обработки

Таблица2