SU1659495A1 - Шлакообразующа смесь дл сталеплавильного процесса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к Черной металлургии , конкретно к выплавке стали в печах с основной футеровкой с наведением жидкоподвижного активного шлака. Цель изобретени  - повышение качества и выхода жидкого металла, а также сокращение длительности плавки. Шлакообразующа  смесь дл  сталеплавильного процесса содержит, мас.%: материалы, содержащие оксиды железа в виде конвертерной пыли, окалины или шлама мартеновских печей 27-40; основной сталеплавильный шлак 8-12; известь или известн к 12-22; доломит 3-6 и материалы, содержащие оксиды марганца 36-40. При этом в качестве материалов, содержащих оксиды марганца, она содержит шлак силикомарганца, марганцевую руду или колошниковую пыль производства ферромарганца . Применение смеси позвол ет снизить в металле содержание фосфора на 28,6-42,9%, снизить содержание азота на 4,6-9,3% и водорода на 13-17%. Увеличиваетс  выход жидкого металла на 0,5-1.5%, сокращаетс  продолжительность плавки на 2-4 мин. 1 з.п.ф-лы, 9 табл. чз w Ё

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , конкретно к выплавке стали в печах с основной футеровкой с наведением жид- коподвижного активного шлака.

Цель изобретени  - повышение качества и выхода жидкого металла, а также сокращение длительности плавки.

Предлагаема  шлакообразующа  смесь дл  сталеплавильного процесса содержит материалы, содержащие оксиды железа в виде конвертерной пыли, окалины или шлама мартеновских печей, основной сталеплавильный шлак, известь или известн к,

доломит и материалы, содержащие оксиды марганца, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Материалы, содержащие оксиды железа в виде конвертерной пыли, окалины или шлама мартеновских печей27-40 Основной сталеплавильный шлак8-12 Известь или известн к12-22 Доломит 3-6 Материалы, содержащие оксиды марганца 30-40

ON СЛ Ю

S

СЛ

В качестве материалов, содержащих оксиды марганца, используютс  шлак си- ликомарганца, марганцева  руда или.колошникова  пыль производства ферромарганца.

Совместное использование указанных компонентов обеспечивает комплексное воздействие на формирование в печи активного жидкоподвижного рафинировочного шлака следующим образом,

На поверхности кусков извести тугоплавка  оболочка представлена, как правило , трех-, двух- и моносиликатами кальци , при этом высшие силикаты эффективно разрушаютс  оксидами железа, а низшие - оксидами марганца, вход щими в предлагаемый состав смеси. В св зи с тем, что соотношение силикатов кальци  мен етс  в ходе плавки, только совместное использование материалов, содержащих оксиды марганца и железа в указанных соотношени х , а также высока  степень окисленности шлака обеспечивают предотвращение образовани  (либо разрушение) тугоплавкой оболочки силикатов кальци  на поверхности кусков извести. Это обусловливает ускорение пропитки пор извести оксидами марганца и железа и последующей ее ассимил ции шлаком. При этом формируетс  шлак с высокими значени ми фосфатной емкости, что способствует, соответственно, снижению концентрации фосфора в металле,

Указанные процессы обеспечивают повышение качества и выхода жидкого металла , а также сокращение длительности плавки.

В случае расхода материалов, содержащих оксиды марганца, в составе смеси менее 30 мас.% снижаетс  скорость растворени  извести, формируютс  тугоплавкие и в зкие шлаки. За счет этого ухудшаетс  качество металла и растут его потери с в зким шлаком, а также увеличиваетс  продолжительность плавки. Увеличение расхода этих материалов в составе смеси свыше 40 мас.% приводит к ухудшению качества металла, так как при этом расходе снижаетс  основность шлака (менее 2,5) и, соответственно, фосфатна  емкость шлака.

При содержании извести (известн ка) в составе смеси менее 12 мас.% снижаетс  основность шлака и падают значени  его фосфатной емкости. Расход извести (известн ка ) свыше 22 мас.% приводит к увеличению температуры плавлени  и в зкости шлака, а следовательно, к снижению его рафинирующей способности.

При содержании в смеси доломита менее 3 мас.% снижаютс  основность шлака, степень его гомогенизации, поверхность контакта шлака и металла, ухудшаетс , соответственно , качество последнего. Содержание доломита свыше 6 мае. % увеличивает значени  температуры плавлени  и в зкости шлака, снижает его рафинирующую способность , увеличивает потери металла со

шлаком, снижает скорость ассимил ции извести . Состав доломита отвечает требовани м ГОСТ 10389-63.

Применение основного сталеплавильного шлака в смеси в количестве менее

8 мас.% снижает скорость формировани  шлаковой фазы, а также ухудшает параметры физических свойств шлака, что негативно вли ет на качество и выход жидкого металла, возрастает продолжительность

плавки. Расход основного сталеплавильного шлака свыше 12 мас.% вызывает снижение основности шлаковой фазы в печи (менее 2,5) и, соответственно, увеличение концентрации фосфора в металле.

Содержание в смеси материалов, содержащих оксиды железа менее 27 мас.%, не способствует предотвращению образовани  тугоплавких ортосиликатов кальци  на поверхности кусков извести, снижает

скорость формировани  шлака, а также значени  его фосфатной емкости. При увеличении содержани  материалов, содержащих оксиды железа, свыше 40 мас.% снижаетс  основность шлака, что приводит к увеличению концентрации фосфора в металле. Химические составы материалов, содержащих оксиды железа и марганца, а также основного сталеплавильного шлака представлены в примерах использовани 

предлагаемой смеси (табл. 2-4).

Пример. Предлагаемую шлакообра- зующую смесь используют при выплавке стали в электродуговой сталеплавильной печи с основной футеровкой. При этом

смесь загружают в плавление и окислительный период. Ее расход составл ет 7-15 кг/т стали.

В табл.1 представлены варианты количественных составов предлагаемой смеси,

которые были использованы на плавках в дуговой электропечи. Варианты 1 и 2 соответствуют граничным содержани м компонентов , вариант 3 - среднему содержанию, варианты 4 и 5 отличны от предлагаемых, а

в вариантах 6-10 в составе смеси отсутствует один из ее компонентов.

В табл. 2-4 приведены данные по химическим составам материалов, содержащих

оксиды марганца и железа, а также основных сталеплавильных шлаков.

В качестве известной смеси используют следующий состав, мас.%: марганцевистый известн к 87,5; основной сталеплавильный шлак 7,5; материалы, содержащие оксиды железа, 5;

В табл.5 приведены примеры с использованием в качестве материала, содержащего оксиды железа, конвертерной пыли; а в табл. 6 и 7 - то же, с использованием окалины и шлама мартеновских печей соответственно . В табл. 5-7 в качестве материала , содержащего оксиды марганца, примен ют шлак силикомарганца.

Проведено две серии плавок, которые отличаютс  только видом материала, содержащего оксиды марганца.

В первой серии использовали марганцевую руду, во второй - колошниковую пыль ферромарганца. В качестве материала, содержащего оксиды железа в этих двух сери х плавок примен ли конвертерную пыль. Результаты плавок показаны в табл. 8 и 9.

Варианты количественных составов смеси, которые были использованы в плавках , соответствовали данным, представленным в табл.1.

Результаты опытных плавок, представленные в табл. 5-9.

Выппавка стали с использованием предлагаемой шлакообразующей смеси по сравнению с известной повышает качество металла за счет снижени  концентрации фосфора на 28,6-42,9% (применение шлака силикомарганца, табл.5); на 33,3-42,9% (применение марганцевой руды, табл.8) и на 28,6-38,1% (применение колошниковой пыли ферромарганца, табл. 9): азота на 4,6- 9,3% (применение шлака силикомарганца. колошниковой пыли ферромарганца); 4,6- 7,5% (применение марганцевой руды); водорода на 13-17,4% (применение шлака силикомарганца, марганцевой руды, колошниковой пыли ферромарганца). Выход жидкого металла возрос за счет снижени  количества магнитной фракции в шлаке на 0,5-1% (применение шлака силикомарганца ); на 0,5% (применение марганцевой руды ) и 1-1,5% (применение колошниковой пыли ферромарганца). Сокращение продолжительности периода плавлени  составило 2-4 мин (применение шлака силикомарганца ); 3-4 мин (применение марганцевой руды ) и 2-3 мин (применение колошниковой пыли ферромарганца). Сокращение продолжительности окислительного периода составило 2-4 мин (применение шлака силикомарганца , колошниковой пыли ферромарганца ) и 3-4 мин (применение марганцевой руды).

Значени  температуры солидуса шлака

при использовании предлагаемого состава смеси ниже на 5-10°С (применение шлака силикомарганца); на 6-10°С (применение марганцевой руды) и на 4-10°С (применение колошниковой пыли ферромарганца). Значени  в зкости ниже на 0,05-0,07 Н-с/м (применение шлака силикомарганца); на 0,05-0,06 Н с/м2 (применение марганцевой руды) и на 0,04 Н с/м2 (применение колошниковой пыли ферромарганца). При этом врем  плавлени  натурных шлаковых образцов сократилось на 0,5-1 мин (применение шлака силикомарганца), на 1 мин (применение марганцевой руды) и на 0,51 ,5 мин (применение колошниковой пыли ферромарганца). Представленные данные свидетельствуют о повышении скорости формировани  шлаковой фазы при использовании предлагаемого состава смеси по

сравнению с известной.

Claims (2)

1.Шлакообразующа  смесь дл  сталеплавильного процесса, содержаща  материалы , содержащие оксиды железа в виде конвертерной пыли, окалины или шлама мартеновских печей, основной сталеплавильный шлак, известь или известн к, о т л имеюща с  тем, что, с целью повышени  качества и выхода жидкого металла, а также сокращени  длительности плавки, она дополнительно содержит доломит и материалы , содержащие оксиды марганца при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Материалы, содержащие оксиды железа в виде конвертерной пыли,окалины или шлама мартеневских печей27-40

Основной сталеплавильный шлак8-12 Известь или известн к12-22 Доломит 3-6 Материалы, содержащие

оксиды марганца30-40

2.Смесь по п. 1,отличающа с  тем, что в качестве материалов, содержащих оксиды марганца, она содержит шлак силикомарганца или марганцевую руду, или колошниковую пыль производства ферромарганца.

Таблица 1

Варианты составов шлакообразующей смеси дл  сталеплавильного процесса

Химический состав материалов, содержащих оксиды марганца

Таблица 3 Химический состав материалов, содержащих оксиды железа

Таблица 2

Таблица 5

Вли ние состава смеси на физические свойства шлака, качество металла и технологические параметры плавки стали в электродуговой печи с использованием в качестве материала, содержащего оксиды марганца, шлак силикомар- ганца, а в качестве материала, содержащего оксиды железа, - конвертерной пыли

Вли ние состава смеси на физические свойства шлака, качество металла технологические параметры плавки стали а злектродуговой печи с использованием в качестве материала, содержащего оксиды железа, окалины, а в качестве материала, содержащего оксиды марганцагшлак силикомарганца

Таблица 7

Вли ние состава смеси на физические свойства шлака, качество металла технологические параметры плавки стали в электродуговой печи с использованием в качестве материала, содержащего оксиды железа, шламма мартеновских печей, а в качестве материала, содержащего оксиды марганца, - шлака силикомарганца

со

Вли ние состава смеси на физические свойства шлака, качество металла и технологические параметры плавки с использованием в качестве материала, содержащего оксиды марганца, марганцевой руды , а в качестве материала,

содержащего оксиды железа, - конвертерной пыли

с 

Вли ние состава смеси на физические свойства шлака, качество металла и технологические параметры плавки с использованием в качестве материала, содержащего оксиды марганца, колошниковой пыли ферромарганца, а в качестве материала, содержащего оксиды железа, - конвертерной пыли