SU808537A1 - Способ получени синтетическогочугуНА - Google Patents

Способ получени синтетическогочугуНА Download PDF

Info

Publication number
SU808537A1
SU808537A1 SU792783230A SU2783230A SU808537A1 SU 808537 A1 SU808537 A1 SU 808537A1 SU 792783230 A SU792783230 A SU 792783230A SU 2783230 A SU2783230 A SU 2783230A SU 808537 A1 SU808537 A1 SU 808537A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
iron
carbon
slag
melt
cast iron
Prior art date
Application number
SU792783230A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Павлович Суставов
Петр Павлович Мишин
Николай Григорьевич Гладышев
Вячеслав Петрович Саванин
Original Assignee
Научно-Производственное Объединение"Тулачермет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственное Объединение"Тулачермет" filed Critical Научно-Производственное Объединение"Тулачермет"
Priority to SU792783230A priority Critical patent/SU808537A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU808537A1 publication Critical patent/SU808537A1/ru

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

Изобретение относится к области чёрной металлургии, а именно к способам обработки жидкого чугуна.
В практике производства железных порошков методом распыления расплава требуется применение синтетического чугуна с содержанием таких примесей, как кремний, марганец, фосфор и сера мене§ 0,010% каждого, и углерода более 3,5%.
Известен способ удаления марганца из жидкого чугуна, при котором в жидкий чугун добавляют FeaO3 и другие шлакообразуюшиё материалы, перемешивают &анну азотом , обрабатывая ее в случае необходимости кислородом для снижения содержания марганца в чугуне, а полученный шлак используют снова [1].
Однако этот способ имеет низкуА» степень окисления марганца (45-48%), не предусматривает удаление серы, фосфора, кремния и вызывает дополнительные затраты на приготовление порошкообразной окиси железа.
Известен также способ дефосфорации чугуна, при котором жидкий чугун заливают в ковш или другую емкость, имеющую в дне сопло Для вдувания инертного газа, а в боковых стенках — сопла, состоящие из двух концентричных трубок для вдувания кислорода ниже уровня шлака. На поверхность расплава загружают окислы железа, известь, плавиковый шпат. Из донного сопла подают инертный газ, и из боковых сопел - кислород и инертный газ [2}.
Недостатки способа - высокий расход дорогостоящего аргона (100 л/мин), низкая степень десульфурации чугуна и необходимость создания сложной системы транспортировки различных газов.
Известен способ дефосфорации · жидкого чугуна перед заливкой его в конвертор, в котором при температуре чугуна ниже 1450°С наводят шлак за счет добавки окислов железа, конвертерного шлака, известняка и извести, выполняющих роль дефосфораторов и окислителей.'
808537 При этом содержание в шлаке СаО должно составлять 0,3 - 3,0 от суммы . S-i а количество шлака - 15—
50% от веса чугуна. Предлагается использовать -плавиковый шпат или соду более 15 кг/т чугуна. Расход окислить-. · лей' должен обеспечивать полное окисление кремния, марганца и фосфора, содер-. жащихся в чугуне, и менее 1,5% углерода. Подачу оксилителей в токе кислородсодержащего газа проводят или через погруженную в жидкий чугун трубу, или на поверхность чугуна. Предусмотрен барботаж чугуна инертным газом. После цефосфорации шлак скачивают [3].
Основными недостатками этого способа являются относительно высокое содержание фосфора в обработанном чугуне (0,023%), высокий угар углерода ( <8 1,5%), кроме того, в способе не предусматривается возможность десульфурации чугуна. Повышенное содержание фосфора и серы, а также пониженная концентрация углерода в чугуне, получаемом этим способом, не позврляют использовать его для производства железных порошков методом распыления жидкого металла.
Цель изобретения - получение чугуна с минимальным содержанием примесей и снижение степени окисления углерода.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем заливку чугуна в футерованную емкость, наведение шлака из окислов железа, отработанного сталеплавильного шлака, известняка и извести в количестве 1550% от веса чугуна, разжижение шлака присадками плавикового шпата или соды, • подачу кислородсодержащего газа, окисление примесей, перемешивание расплава газами и скачивание шлака, перед наведением шлака чугун обрабатывают углеродсодержащими материалами в количестве 17,5 - 60 кг/т чугуна, а после скачивания окислительного шлака, наводят восстановительный шлак в количестве 5-15% от веса чугуна и проводят перемешивание расплава смесью углекислого газа с порошкообразным углеродсодержащим материалом, взятыми в стехиометрическом соотношении. _
Термодинамические и кинетические особенности окисления фосфора при высоком содержании углерода в расплаве показывают, что присутствие в расплаве углерода способствует ослаблению связей железа с фосфором, повышая коэффициент активности фосфора.
Степень дефосфорации существенно возрастает при увеличении содержания угле-) рода, надример при увеличении исходной концентрации углерода с 4% до 4,5%, степень дефосфорации возрастает в 1,34 раза.
Однако при этом происходит также окисление углерода в результате реакции взаимодействия углерода с окислами железа шлакового расплава.
Учитывая указанные обстоятельства, принимая во внимание то, что предельный чугун содержит в среднем 4%'· углерода, необходимо обеспечить максимальное содержание углерода в расплаве, предельные растворимости которого составляют при температурах 1300 и 1500°С соответственно 4,62 и 5,15%.
Установлено, что для обеспечения предельно растворимых концентраций углерода в расплаве требуются дополнительные присадки углеродсодержащего материала, например электродного боя, графита и т. д., в чугун в количестве
3,5-12 кг/т чугуна при полном усвоении углерода. Установлено, что для увеличения содержания углерода с 4,16% до 4,5% необходимо ввести 15,2 кг углерода на 1 т чугуна, при этом коэффициент усвоения углерода составляет 23%. Поскольку необходимо получение более высокого содержания углерода, коэффициент усвоения углерода принимают 20%. Следовательно, для получения концентраций углерода 4,62 и 5,15% требуется ввести в расплав соответственно 17,5 и 60 кг/г чугуна (в 5 раз больше теоретически необходимого)
Углеродсодержащие материалы присаживают на струю чугуна, на дно футерованной емкости или помощью газа.
Для получения в Д 0,010% серы при жании 0,020—0,070% необходимо обеспечить степень десульфурации 50-85%.
Обработка чугуна 5% шлака (известь, плавиковый шпаг, шамотный бой, отработанный сталеплавильный шлак) обеспечивает стабильное удаление из него не менее 50% серы при исходном ее содержании не более 0,020%. При содержании серы в чугуне 0,070% для обеспечения удаления из него 85% серы количество шлака составляет 1.5% от веса чугуна.
Таким образом, обработка чугуна, содержащего 0,20-0,070% 5 и шлака •5-15% обеспечивает получение синтетического чугуна с содержанием ί 0,010% S.
вдувают в чугун с синтетическом чугуне исходном ее содер55
808537 6
Перемешивание расплава смесью у глёт кислого газа с порошкообразным углеродсодержащим материалом, взятыми в стехиометрическом соотношении по уравнению реакции СО^+С - 2 СО, обеспечи- 5 вает получение восстановительной атмос. феры над расплавом. Наличие восстановительной атмосферы создает наиболее благоприятные условия для протекания реакции десульфурации. Ю
П р и м е р . В дуговую сталеплавильную печь (ДСП—ЗА) заливают 3 т предельного чугуна с температурой 1350°С следующего состава,%: С 4,05; Мп 0,52;·
Si 0,68; S-0,050; Р 0,10. ι5
На подину печи предварительно загружают 96 кг электродного боя. После нагрева чу-гуна до 1400°С и растворения 4,78% углерода, на поверхность чугуна .сливают 500 кг отработанного конвер!терного шлака следующего состава,%: |РеО 14,28; Ре^0^5,80; СаО 42,26;
O/j 10,80. Кроме этого добавляют 150 кг извести и 50 кг железной руды. Затем расплав продувают кислородом 10 мин. При этом шлак самотеком удаляют из печи. По окончании продувки |получают чугун следующего состава,%: :С 3,60; Мп 0,08; Si следы; S 0,040; Р 0,008, с температурой 1480¾. Окис 735 длительный шлак скачивают полностью, и наводят восстановительный шлак в количестве 300 кг из извести, плавикового шпата и шамотного боя в соотношении 6:1:3. По расплавлении шлаковой смеси ! проводят перемешивание шлакового и 35 металлического расплава путем продувки смесью углекислого газа с порошкообразным электродным боем, взятым в ко'личестве 0,535 кг/мм3 СС^. 40
Расплав перемешивают 10 мин. Рас— ход углекислого газа составляет 30 нм7ч при давлении 3,5-4 атм.
По окончании обработки чугун имеет следующий состав, %: С 3,62; Мп 0,07;
S4 следы; S 0,010; Р 0,009. _ 45
Способ получения синтетического чугуна обеспечивает высокую степень окисления кремния, марганца, фосфора, а также высокую степень десульфурации при относительно невысокой степени окисления углерода, значительно сокращаются затраты на электроэнергию по сравнению с существующим технологическим производством, повышается производительность сталеплавильного агрегата.

Claims (3)

  1. Изобретение относитс  к области чёрной металлургии, а именно к способам обработки жидкого чугуна. В практике произвоаства железных: порошков методом распылени  расплава требуетс  применение синтетического чугуна с содержанием таких примесей, как кремний, марганед, фосфор и сера мене§ О,01О% каждого, и углерода более 3,5%. Известен способ удалени  марганца ва жидкого чугуна, при котором в жидкий чугун добавл ют и другие шлакообразующиё материалы, перемешивают Ьанну азотом , обрабатыва  ее в случае необходимости кислородом дл  снижени  содержани  марганца в чугуне, а полученный шлак используют снова li Однако этот способ имеет низкуА степень окислени  марганца (45-48%), не предусматривает удаление серы, фосфора, кремни  и вызьшает дополнительные затраты на приготовление порошкообразной окиси железа. Известен также способ дефосфорации чугуна, при котором жидкий чугун заливают в ковш или другую емкость, имеющую в дне сопло Дл  вдувани  инертного газа, а в боковых стенках - сопла, состо щие из двух концентричных трубок дл  вдувани  кислорода ниже уровн  шлака. На поверхность расплава загружают окислы железа, известь, плавиковый шпат. Из донного сопла подают инертный газ, и из боковых сопел - кислород и инертный газ 2. Недостатки способа - высокий расход дорогосто щего аргона (100 л/мин), низка  степень десульфурации чугуна и необходимость создани  сложной системы транспортировки различных газов. Известен способ дефосфорации жидкого чугуна перед заливкой его в конвертор , в котором при температуре чугуна ниже 1450 С навод т шлак за счет добавки окислов железа, конвертерного шлака, ипвестн ка и извести, выполн ю;- щих роль дефос4«)раторов и окислителей 3 При этом содержание в шлаке СаО аопжно сосгавл ть 0,3 - 3,0 от сук4мы . Si , а количество шлака - от веса чугуна. Предлагаетс  использовать Плавиковый шпаг шш соду более 15 кг/т чугуна Расход окислитьлей должен обеспечивать по нре окисле,™ ние кремни , марганца и фосфора, содержащикс  в чугуне, и менее 1,5% углерода . Подачу оксилителей в токе кислородсодержащего газа провод т или через погруженную в жидкий чугун трубу, или на поверхность чугуна„ Предусмотрен барбогаж чугуна инертным газом. После дефосфорации шлак скачивают ГЗ, Основными недостатками этого способа  вл ютс  относительно высокое содер жание фосфора в обработанном чугуне (0,023%), высокий угар углерода ( ( 1,5%), кроме того, в способе не предусматриваетс  возможность десульфура- ции чугуна. Повышенное содержание фосфора и серы, а также пониженна  концент раци  углерода в чугуне, получаемом этим способом, не позврл ют использовать его дл  производства железных порошков методом распылени  жидкого металла . Цель изобретени  - получение чугуна с минимальным содержанием примесей и снижение степени окислени  углерода. Поставленна  цель Достигаетс  тем, что в известном способе, включающем заливку чугуна в футерованную емкость, наведение шлака из окислов железа, отработанного сталеплавильного шлака, известн ка и извести в количестве 1550% от веса чугуна, разжижение шлака присадками плавикового шпата или соды, подачу кислородсодержащего газа, окисление примесей, перемешивание расплава газами н скачивание шлака, перед наведением шлака чугун обрабатывают угле- родсодержащими материалами в количест ве 17,5 - 60 кг/т чугуна, а после-скачивани  окислительного шлака, навод т восстановительный шлак в количестве 5-15% от веса чугуна и провод т перем шивание расплава смесью углекислого газа с порошкообразным углеродсодержащим материаипом, вз тыми в стехиометри ческом соотношении, Термодинамические и кинетические особенности окислени  фосфора при высо ком содержании углерода в расплаве показывают , что присутствие в расплаве углерода способствует ослаблению св зей железа с фосфором, повыша  коэффициент активности фосфора. 7 Степень дефосфорации существенно возрастает при увеличении содержани  угле-) рода, например при увеличении исходной концентрации углерода с 4% до 4,5%, степень дефосфорации возрастает в 1,34 раза. Однако при этом происходит также окисление углерода в результате реакции взаимодействи  углерода с окисла- . ми железа шлакового расплава. Учитыва  указанные обсто тельства, принима  во внимание то, что предельный чугун содержит в среднем 4%углерода, необходимо обеспечить максимальное содержание углерода в расплаве, предельные растворимости которого составл ют при температурах 130О и 15ОО°С соответственно 4,62 и 5,15%, Установлено, что дл  обеспечени  предельно растворимых, концентраций углерода в расплаве требуютс  дополнительные присадки углеродсодержащего материала , например эл ектродного бо , графита и т, д,, в чугун в количестве 3,5-12 кг/т чугуна при полном усвоении углерода. Установлено, что дл  увеличени  содержани  углерода с 4,16% до 4,5% необходимо ввести 15,2 кг углерода на 1 т чугуна, при этом коэффициент усвоени  углерода составл ет 23%, Поскольку необходимо получение более высокого содержани  углерода, коэффициент усвоени  углерода принимают 2О%, Следовательно, дл  получени  концентраций углерода 4,62 и 5,15% требуетс  ввести в расплав соответственно 17,5 и 6О кГ/т чугуна (в 5 раз больше теоретически необходимого Уг еродсодержащие материалы присаживают на струю чугуна, на дно футерованной емкости или вдувают в чугун с помощью газа. Дл  получени  в синтетическом чугуне i 0,010% серы при исходном ее содержании OjO2O-O,O7O% необходимо обеспечить степень десульфурации 5О-85%, Обработка чугуна 5% шлака (известь, плавиковый шпат, шамотный бой, отработанный сталеплавильный шлак) обеспечивает стабильное удаление из него не менее 5О% серы при исходном ее содержании не более 0,О20%, При содержании серы в чугуне 0,О7О% дл  обеспечени  удалени  из него 85% серы количество шлака составл ет 1.5% От веса чугуна. Таким образом, обработка чугуна, со- держаш:его 0,20-0,070% 5 и шлака 5-15% обеспечивает получение синтетического чугуна с содержанием i 0,010% 5, Перемешивание расплава смесью угле кислого газа с порошкообразным углероде оце ржа щим материалом, вз тыми в стехиометрическом соотношении по уравнению реакции - 2 СО, обеспечивает получение восстановительной атмос .ферм над расплавом. Наличие восстанови тельной атмосферы создает наиболее бла гопри тные услови  дл  протекани  реакции цесульфурации. П р и м е р . В дуговую сталеплавил ную печь (ДСП-ЗА) заливают 3 т предел ного чугуна с температурой 1350°С сле дующего состава,%: С 4,05; Mt 0,52;Si 0,68; S-0,05О; Р 0,1О. На подину печи предварительно загружают 96 кг электродного бо . После на рева чу-гуна до и растворени  4,78% углерода, на поверхность чугуна , сливают 500 кг отработанного конвер|терного шлака следующего состава,%: jFeO 14,28; Pe.,,Oj,5,80; СаО 42,26; |5-i O/jp 1О,80. Кроме этого добавл ют 150 кг извести и 5О кг железной руды . Затем расплав продувают кислородом 10 мин. При этом шлак самотеком 1УДал ют из печи. По окончании продувки получают чугун следующего состава,%: |С 3,60; Мп 0,08;5-i следы; S 0,О40; „-, , -, ;Р 0,008, с температурой 1480ПС. OKH длительный шлак скачивают полностью и ТД tf о Va UUnairNO. r. ч. {навод т Восстановительный шлак в количестве ЗОО кг из извести, плавикового шпата и шамотного бо  в соотношении |6:1:3. По расплавлении шлаковой смеси провод т перемешивание шлакового и металлического расплава путем продувки |смесью углекислого газа с порошкооб- разным электродным боем, вз тым в количестве 0,535 кг/мм CQj. Расплав перемешивают 10 мин. Расход углекислого газа составл ет ЗО нм7ч при аавлении 3,5-4 атм. По окончании обработки чугун имеет следующий состав, %: С 3,62; Мп 0,07; s-i следы; S 0,О1О; Р 0,О09. Способ получени  синтетического чугуна обеспечивает высокую степень окислени  кремни , марганца, фосфора, а также высокую степень десульфурации при относительно невысокой степени окислени  углерода, значительно сокращаютс  затраты на электроэнергию по сравнению с существующим технологическим производством, повышаетс  производительность сталеплавильного агрегата. Формула изобретени  Способ получени  синтетического чугуна , включающий его заливку в футеро- ; ванную емкость, наведение шлака из окислов железа, отработанного стелеплавиль- ного шлака, известн ка и извести в количестве 15-50% от веса чугуна, разжижение шлака присадками плавикового шпата или соды, подачу кислородсодержащего газа, окисление примесей, перемешивание расплава газами и скачивание шла- ка, отличающийс  тем, что, с целью получени  чугуна с минимальным содержанием примесей и снижени  степени окислени  углербца, перед наведением шлака чугун обрабатывают углеродсодершлала tyiya. uu{Jauaгывaют углеродсодер- жащими материалами в количестве 17,5/ j bO КГ/Т чугуна, a после скачивани  окислительного шлака навод т восстановитель- ный шлак -в количестве 5-15% от веса чугуна и перемешивают расплав смесью углекислого газа с порошкообразным углеродсодержащим материалом, вз тыи в стехиометрическом соотношении. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 52-13491, кл. ЮТ 154, 1977.
  2. 2.Патент Японии № 51-115219, кл. 1OJ 154, 1976.
  3. 3.Патент CUIA № 4065297, л. 75-52, 1977.
SU792783230A 1979-06-22 1979-06-22 Способ получени синтетическогочугуНА SU808537A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792783230A SU808537A1 (ru) 1979-06-22 1979-06-22 Способ получени синтетическогочугуНА

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792783230A SU808537A1 (ru) 1979-06-22 1979-06-22 Способ получени синтетическогочугуНА

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU808537A1 true SU808537A1 (ru) 1981-02-28

Family

ID=20835094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792783230A SU808537A1 (ru) 1979-06-22 1979-06-22 Способ получени синтетическогочугуНА

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU808537A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4169724A (en) Desulfurization of iron melts
US4600434A (en) Process for desulfurization of ferrous metal melts
JPH07504230A (ja) スラグ生成を最少にして溶融鉄を脱硫する方法と,それを実施する装置
SU808537A1 (ru) Способ получени синтетическогочугуНА
US4373949A (en) Method for increasing vessel lining life for basic oxygen furnaces
US4450004A (en) Dephosphorization and desulfurization method for molten iron alloy containing chromium
JP4765374B2 (ja) 含クロム溶銑の脱硫処理方法
US4762555A (en) Process for the production of nodular cast iron
EP0015396B1 (en) A method for increasing vessel lining life for basic oxygen furnaces
US4354868A (en) Process for the desiliconization of manganese alloys
US4067729A (en) Desulfurization of liquid iron melts
US4752327A (en) Dephosphorization process for manganese alloys
RU2241046C2 (ru) Способ и использование нитрата кальция для вспенивания шлаков в производстве стали
SU594181A1 (ru) Способ производства нержавеющей стали
JP2555727B2 (ja) 高マンガン溶鉄の脱燐方法
US3304172A (en) Process for the manufacture of low phosphorus pig iron
KR0129035B1 (ko) 크롬의 산화손실이 적은 함크롬 용선의 탈인(脫燐) 방법
JPS6036447B2 (ja) 溶銑の同時脱燐・脱硫法
RU2204612C1 (ru) Способ выплавки марганецсодержащей стали
JPS6125763B2 (ru)
JPS6212301B2 (ru)
JPH06330128A (ja) 溶銑の脱硫剤及びそれを用いた脱硫方法
JP3784227B2 (ja) 溶銑脱硫法
Briggs Desulfurization prior to the boil
KR20040031864A (ko) 용선 탈황슬래그 중의 황 제거방법