SU1752777A1 - Шихта дл получени синтетического чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при получении синтетического чугуна в электропечах. Шихта содержит 96,5-97,5 % стальной стружки россыпью и2,5-3,5 % отходов производства графитированных электродов сталеплавильных печей зернистостью 3-30 мм. Использование такой шихты обеспечивает получение чугуна марки СЧ35 и ВЧ80 с повышенными механическими свойствами, i. табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к получению синтетического чугуна в электропечах.

Известна шихта дл  получени  чугуна в электропечах, состо ща  из чушкового доменного чугуна, чугунного и стального лома и одного из науглероживателей - кокса, гра- фитированного коксика, каменного угл , термоантрацита, электродного графита.

Недостатком данной, шихты  вл етс  повышенное содержание в ней вредных примесей (серы, фосфора и др.) и повышенна  стоимость, что снижает свойства и увеличивает стоимость чугуна.

Известен науглероживательдл  получени  синтетического чугуна, представл ющий собой хвосты от флотации угольной пены с электролизных ванн алюминиевого производства.

Недостатком указанного науглерожи- вател   вл етс  пониженное содержание в нем углерода (до 80%) и повышенное содержание примесей (10% фторидов натри , кальци , магни , 8 % глинозема, 0,3% серы ), что приводит к пониженному усвоению

из него углерода (до 85%), повышенному Ј содержанию серы (до 0,065%) и других вред- Г ных примесей в чугуне и загр знению jar- (/) мосферы при выплавке чугуна вредными f веществами в виде фторидов.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл - етс  шихта дл  получени  чугуна с шаровидным графитом, содержаща  70-80% отходов трансформаторного железа, 1,8-.

2,2% электродного графита, остальное - 1 лом углеродистой стали.СЛ

Недостатком известной шихты  вл етс  hO большое содержание в ней отходов транс- sj форматорного железа, а также содержание Ч в ней лома углеродистой стали и электрод- vj ного графита. ,.

Отходы трансформаторного железа со- держат 2-4% кремни , в св зи с чем при их использовании в большом количестве содержание кремни  в чугуне  вл етс  нестабильным и может колебатьс  в пределах 1,4-3,2%, что снижает его свойства. Кроме того, отходы трансформаторного железа в чистом виде могут использоватьс  лишь на ограниченном числе электромашиностроительных заводов, где они образуютс , так как при их поставке они перемешиваютс  с другим ломом и тер ют свою ценность как кремнийсодержащий материал. Электродный графит представл ет собой пылевидный порошок, в св зи с чем при его использовании частицы его интенсивно вынос тс  потоком гор чих газов из плавильной печи, что  вл етс  причиной загр знени  внешней среды и нестабильного содержани  углерода в чугуне, снижающего его свойства, Пониженный его расход в шихте, нар ду с повышенной его зольностью , приводит к пониженному и нестабильному содержанию углерода в чугуне, что может  вл тьс  причиной брака отливок. Применение в шихте до 30% стального лома повышенной стоимости приводит к повышению стоимости чугуна.

Цель изобретени  - повышение механических свойств и снижение стоимости чугуна .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в качестве железосодержащего материала примен етс  стальна  стружка россыпью, а в качестве науглероживател  - отходы производства графитированных электродов электросталеплавильных печей зернистостью 3-30 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Стальна  стружка россыпью 96,5-97,5 Отходы производства графитированных электродов электросталеплавильных печей зернистостью 3-30 мм2,5-3,5

Стальна  стружка содержит до таких повышающих свойства чугуна легирующих элементов, как хром, никель, медь, ванадий, молибден, титан и т.п., которые попадают в нее при механической обработке заготовок из легированных сталей. Она имеет стабильное содержание углерода, кремни  и марганца, что обеспечивает получение заданного стабильного их содержани  в чугуне, и пониженное содержание вредных примесей, обеспечивающее пониженное содержание их в чугуне Все это позвол ет получать на ее основе синтетический чугун с повышенными свойствами различных марок (серый, высокопрочный, ковкий).

Стальна  стружка россыпью  вл етс  наиболее дешевым железосодержащим материалом , что снижает стоимость чугуна при ее использовании в шихте Использование ее в шихте дл  синтетического чугуна не вызывает технологических затруднений, так как она быстро расплавл етс  в электропечах и хорошо усваивает науглероживатель и

ферросплавы, что сокращает продолжительность плавки. Пределы содержани  стальной стружки в шихте обусловлены пределами содержани  в ней науглероживател , обеспечивающего необходимое содержание углерода в чугуне. Отходы производства графитированных электродов электросталеплавильных печей содержат более 98% углерода и менее 1% золы, что

0 обеспечивает высокую степень их усвоени , пониженный расход и получение стабильного заданного содержани  углерода в чугуне. Они не содержат вредных примесей, что исключает загр знение ими чугуна. Все это

5 обеспечивает повышение его свойств и снижение стоимости.

Использование в шихте науглероживател  зернистостью менее 3 или более 30 мм увеличивает его расход, так как более мел0 кие его частицы интенсивно сгорают в печной атмосфере и вынос тс  из печи потоком гор чих (азов, а более крупные не полностью усваиваютс  шихтой в период ее расплавлени  и удал ютс  затем с шлаком.

5 Пределы содержани  науглероживател  в шихте выбраны из услови  обеспечени  заданного содержани  углерода в чугуне При его содержании менее 2.5% содержание углерода в чугуне менее 2,14%, что не

0 обеспечивает получение чугуна; при его содержании Ьолее 3,5% резко увеличиваетс  содержание углерода в чугуне, что сильно снижает его свойства.

На машиностроительные заводы заво5 зитс  большое количество железосодержащих материалов дл  выплавки чугуна дл  отливок, в то же врем  вывозитс  большое количество стальной стружки россыпью, что приводит к встречным перевозкам и нерэ0 циональным затратам Наиболее рациональное использование стальной стружки россыпью - применение ее в качестве шихты дл  выплавки синтетического чугуна в местах ее образовани  - на машинострои5 тельных заводах, что позволит сократить транспортные расходы, обеспечить в достаточном количестве машиностроительные заводы шихтой дл  выплавки чугуна, рационально усилизировать стружку россыпью.

0 На электродных заводах образуетс  значительное количество отходов производства электродов дл  электросталеплавильных печей. Они обладают необходимым химическим составом и зернистостью дл 

5 использовани  в качестве науглероживател  при выплавке синтетического чугуна, а их стоимость находитс  на уровне стоимости других нэуглероживателей, поэтому наиболее рациональным способом утилизации  вл етс  использование их в качестве

нэуглероживател  дл  выплавки синтетиче: ского чугуна.

Использование предлагаемой шихты обеспечивает по сравнению с известными снижение стоимости чугуна за счет использовани  железосодержащего материала ми- нимальной стоимости в виде стальной стружки россыпью и углеродсодержащего материала в виде отходов производства графитированных электродов сталеплавильных печей зернистостью 3-30 мм, обеспечивающей пониженный его расход; повышение свойств чугуна за счет снижени  содержани  в нем вредных примесей, обеспечени  стабильного химического состава , внесени  в него шихтой полезных легирующих элементов; сокращение транспортных расходов; обеспечение в достаточном количестве шихтой дл  выплавки чугуна дл  отливок на машиностроительных заводах; снижение загр знени  внешней среды; рациональна  утилизаци  отходов металлообработки и производства электродов дл  электросталеплавильных печей.

Готов т шихту дл  получени  чугуна, состо щую из железосодержащего материала и науглероживател , котора  расплавл етс  в электропечи, после чего расплав нагреваетс , доводитс  по химическому составу до заданного и сливаетс  в ковш.

Пример. Выплавл ли синтетический чугун химического состава, %: С 2,5-3,5; Si 1,5; Мп 0,7 в индукционной электропечи из шихты предлагаемого состава и за его пре- .делами. Дл  получени  высокопрочного чугуна расплав в ковше модифицировали.

Из выплавленного чугуна получали отливки в песчано-глинистых формах, которые испытывали на механические свойства и микроструктуру.

Результаты исследований приведены в табл.1.

Наилучшие свойства чугуна достигались при использовании шихты предлагаемого состава (7-9, табл. 1), при этом обеспечивались марки серого чугуна СЧ32СЧ35 и марки высокопрочной} чугуна ВЧ75- ВЧ85. При выплавке чугуна с использованием шихты запредельного состава (6 и 10, табл. 1} его свойства были ниже, чем при использовании шихты предпагаемого состава. При использовании шихты предлагаемого состава стоимость 1 т чугуна ниже, чем при использовании изве- стной шихты (1-5, табл. 1).

Дл  определени  оптимальной зернистости науглероживател  выплавл ли синтетический чугун с содержанием углерода 3% (табл. 2).

Наилучшие свойства чугуна, наибольша  степень усвоени  науглероживател  и наименьша  стоимость чугуна обеспечиваютс  при использовании науглероживател  зернистостью 3-30 мм.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Шихта дл  получени  синтетического

   чугуна в электропечах, содержаща  железосодержащий материал и науглероживатель, отличающа с  тем, что, с целью повышени  механических свойств чугуна и

   снижени  его стоимости, в качестве железо содержащего материала примен ют стальную стружку россыпью, а в качестве науглероживател  - отходы производства графитированных электродов электросталеплавильных печей зернистостью 3-30 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Стальна  стружка россыпью 96,5-97.5 Отходы производства

   графитированных электродов

   электросталеплавильных

   печей зернистостью 3-30 мм 2,5-3,5

   Таблица 1

   Дл  зернистости З З им.

   Таблица 2