компакт-материал для ковшевой обработки чугуна
Классы МПК: | C21C1/02 удаление фосфора или серы |
Автор(ы): | Бойко Владимир Семенович (UA), Арих Сергей Георгиевич (UA), Семенченко Петр Михайлович (UA), Белов Борис Федорович (UA), Троцан Анатолий Иванович (UA), Паренчук Игорь Валерьевич (UA), Косолап Николай Владимирович (UA), Шепель Виктор Данилович (UA), Ватлецов Александр Васильевич (UA), Писаренко Василий Викторович (UA) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Мариупольский металлургический комбинат имени Ильича" (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-09-18 публикация патента:
20.11.2008 |
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к внепечной обработке чугуна. Компакт-материал состоит из порошкообразного наполнителя-сердечника, заключенного в стальную оболочку в виде проволоки или ленты и содержащего магний и обожженный доломит. Порошкообразный наполнитель-сердечник дополнительно содержит углеродсодержащий материал и ставролит при следующем соотношении ингредиентов магний: углеродсодержащий материал:обожженный доломит:ставролит - 1:1:(6-8):(5-7). В качестве углеродсодержащего материала используют материал, выбранный из группы: графит, электродный бой, коксик, а содержание магнезии в обожженном доломите задают 25-30%. Изобретение позволяет сократить потери магния и повысить его эффективность при ковшевой обработке чугуна за счет снижения окисленности ставролита, дегидратации обожженного доломита и образования рафинировочного покровного шлака. 1 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Компакт-материал для ковшевой обработки чугуна, состоящий из порошкообразного наполнителя-сердечника, заключенного в стальную оболочку в виде проволоки или ленты и содержащего магний и обожженный доломит, отличающийся тем, что порошкообразный наполнитель-сердечник дополнительно содержит углеродсодержащий материал и ставролит при следующем соотношении ингредиентов магний:углеродсодержащий материал:обожженный доломит:ставролит - 1:1:(6-8):(5-7).
2. Компакт-материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют материал, выбранный из группы: графит, электродный бой, коксик, а содержание магнезии в обожженном доломите задают 25-30%.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к внепечной обработке чугуна.
Компакт-материал - это специальные изделия (в оболочке или без оболочки) из порошкообразных материалов, различающиеся способом их формообразования при плакировании, прессовании, волочении и т.д. в виде проволок, лент, брикетов и др.
Для ковшевой обработки чугуна применяют магнийсодержащие порошковые проволоки, в которых состав наполнителя разбавлен шлакофлюсовыми компонентами - флотаторами для подавления пироэффекта. В качестве флегматора, например, используют обожженный доломит (см. UA 14773A, С21С 7/06, 18.02.97) или ставролит (см. UA 23570, С21С 1/00, 15.11.2001).
В качестве ближайшего аналога выбран компакт-материал, содержащий порошкообразный наполнитель-сердечник из магния и обожженного доломита, заключенный в стальную оболочку в виде проволоки или ленты (см. UA 30276A, С21С 7/00, 15.11.2000).
Для ковшевой обработки металлургических расплавов применяют порошкообразные материалы в воздушно-сухом состоянии с содержанием влаги не более 5,0%. Обожженный доломит гидратируется при транспортировке и длительном хранении на воздухе и становится непригодным в качестве наполнителя. Ставролит [1], как гематит-рутиловая алюмосиликатная фаза переменного состава с изоморфным замещением основных компонентов на оксиды двух- и трехвалентных металлов (железо, титан), относится к влагостойким материалам.
Главный недостаток ставролита - это повышенное содержание окислов железа до 20%, которые дополнительно окисляют магний в компакт-материале и снижают эффективность его применения. По нашим расчетам потери магния за счет окисления ставролитом составляют более 30%, на раскисление чугуна >40% и эффективность десульфурации не превышает 20% от общего расхода магния. Влажный доломит дополнительно окисляет до 20% магния и для его дегидратации, за счет газификации углерода, количество последнего необходимо более 10% от общей массы доломита.
Кроме того, ставролит и обожженный доломит каждый в отдельности не образуют жидкоподвижный рафинировочный шлак в чугуновозном ковше, тогда как наличие покровного шлака с высокой сульфидной емкостью позволяет значительно сократить расход дорогостоящего гранулированного магния.
Образование такого шлака становится возможным при наличии углерода в количестве, достаточном для полного раскисления ставролита и дегидратации доломита при определенном стехиометрическом соотношении компонентов квазитройной системы CaO(MgO)-Al2O3-SiO 2, отвечающих эвтектическому составу и обладающих максимальной адсорбционной емкостью к сульфидным фазам.
В связи с этим в основу изобретения поставлена задача сокращения потерь магния и повышения его эффективности при ковшевой обработке чугуна за счет снижения окисленности ставролита, дегидратации обожженного доломита и образования рафинировочного покровного шлака в чугуновозном ковше.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом компакт-материале для ковшевой обработки чугуна, состоящем из порошкообразного наполнителя-сердечника, заключенного в стальную оболочку в виде проволоки или ленты и содержащего магний и обожженный доломит, согласно изобретению порошкообразный наполнитель сердечник дополнительно содержит углеродсодержащий материал и ставролит при следующем соотношении ингредиентов магний: углеродсодержащий материал:обожженный доломит:ставролит = 1:1:(6-8):(5-7).
При этом в качестве углеродсодержащего материала используют материал, выбранный из группы: графит, электродный бой, коксик, а содержание магнезии в обожженном доломите задают 25-30%.
Таким образом, новая совокупность ограничительных и отличительных признаков обеспечивает достижение нового технического результата - снижения окисленности ставролита, дегидратации обожженного доломита и образования рафинировочного покровного шлака в чугуновозном ковше, что обеспечивает сокращение потерь магния и повышение его эффективности при ковшевой обработке чугуна.
В предлагаемом изобретение используется гранулированный магний с графитом в смеси с обожженным доломитом при следующем содержании (мас.%) магния (20-50), графита (2-10) и обожженного доломита (40-78). В прототипе же используют смесь магния и ставролита при соотношении 1:(0,5-2,2). Однако в предлагаемом изобретении одновременно применяется четырехкомпонентный наполнитель из магния, углерода, обожженного доломита и ставролита при их следующем соотношении 1:1:(6-8):(5-7). Это обеспечивает снижение потерь магния и высокую эффективность ковшевой обработки чугуна.
На ХМФ ОАО «ММК им. Ильича» для ковшевой обработки чугуна выпускают порошковую проволоку диаметром 10,0 мм типа ПП 10Б-1.12-35-8 по СТП 227-151-2002 в бухтах массой 730-750 кг с наполнителем из смеси 30% магния и 70% ставролита, стоимость которой определяется на 70-80% ценой гранулированного магния.
Источник информации
1. М.И. Гасик. Ставролитовый концентрат: минералогический состав, металлургические свойства и новые возможности его применения в металлургических производствах. Металлургическая и горнорудная промышленность, 2003, №4, с.23-25.
Класс C21C1/02 удаление фосфора или серы