Компакт-матеріал для ківшової обробки чавуну

1. Компакт-матеріал для ківшової обробки чавун у, що включає закутий у сталеву оболонку порошкоподібний наповнювач-сердечник зі шлакометалевих компонентів, що містять магній, ставроліт, вуглецевмісний матеріал, який відрізняється тим, що як вуглецевмісний матеріал використано залізографітові відходи доменного виробництва - піну, при наступному співвідношенні інгредієнтів: магній: ставроліт: піна = 1: (1,5-3,5): (1-4). 2. Компакт-матеріал за п. 1, який відрізняється тим, що піна містить наступні основні компоненти, мас. %: гематит 30-40 магнезія 20-30 графіт 30-50. Винахід належить до галузі чорної металургії й, зокрема, до позапічної обробки чавун у. Компакт-матеріал - це спеціальні вироби (в оболонці або без оболонки) з порошкоподібних матеріалів, що розрізняються способом формоутворення при плакуванні, пресуванні, волочінні тощо у вигляді дротів, стрічок, брикетів та ін. Для ківшової обробки чавун у застосовують магнієвмісні порошкові дроти, у яких склад наповнювача розведений шлакофлюсовими компонентами - флегматорами для придушення піроефекту. У якості флегматора, наприклад, використовують обпалений доломіт – [патент України № 14773А, 321С7/06, опубл. 18.02.97 або ставроліт - патент України № 23570, 321С7/00, опубл. 15.11.2001], обрані нами аналогами. Як найближчий аналог обраний компактматеріал для ківшової обробки чавуну, що включає закутий у сталеву оболонку порошкоподібний наповнювач-сердечник зі шлакометалевих компонентів, які містять магній, ставроліт, вуглецевий матеріал [див. патент України № 78945, 321С7/06, опубл. 25.04.2007]. Для ківшової обробки металургійних розплавів застосовують порошкоподібні матеріали в повітряно-сухому стані зі змістом вологи не більше 5,0%. Обпалений доломіт гідратується при транспортуванні й тривалому зберіганні на повітрі й стає непридатним як наповнювач. Ставроліт, як алюмосилікатна фаза змінного склада з ізоморфним заміщенням основних компонентів на оксиди двохтривалентних металів (залізо, титан), належить до вологостійких матеріалів і, будучи відходами збагачення ільменітових руд, найбагатші природні поклади яких знаходяться в Україні, має низьку вартість, що дає йому більші переваги перед доломітом. Головний недолік ставроліту - це підвищений зміст оксидів заліза до 20%, які додатково окисляють магній у компакт-матеріалі й знижують ефективність його застосування. Відомо [І], що магній у чавуні витрачається на розкислення (18-20%), десульфурацію (30-35%), деазотацію (8-10%) і інша кількість (30-35%) розчиняється в металі. За нашими розрахунками при співвідношенні магнію до ставроліту 1:(0,5-2,2) втрати магнію за рахунок його окислювання збільшуються в 1,2-1,5 рази, що (19) UA (11) 84114 (13) (21) a200715002 (22) 25.12.2007 (24) 10.09.2008 (46) 10.09.2008, Бюл.№ 17, 2008 р. (72) КЛИМАНЧУК ВЛАДИСЛАВ ВЛАДИСЛАВОВИЧ, UA, ЮДІН ОЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ, UA, КОСОЛАП МИКОЛА ВОЛОДИ МИРОВИЧ, U A, БЄЛОВ БОРИС ФЕДОРОВИЧ, UA, ТРОЦАН АН АТОЛІЙ ІВАНОВИЧ, U A, СИНЕЛЬНИКОВ ВОЛОДИМИР ПЕТРОВИЧ, U A, ВАТЛЕЦ ОВ ОЛЕКС АНДР ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ШВЕЦЬ ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ, UA, ЧИГРИН ПЕТРО МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ЛУК'ЯНЕНКО ІГОР АН АТОЛІЙОВИЧ, U A (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "МАРІУПОЛЬСЬКИЙ МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОМБІН АТ ІМ. ІЛЛІЧА", U A (56) UA 32843 A, 15.02.2001 UA 11109 U, 15.12.2005 UA 17152 U, 15.09.2006 UA 78944 C2, 25.04.2007 C2 1 3 84114 4 в стільки ж раз знижує й ефективність десульфутехнічного результату - підвищення ступеня викорації при тій же питомій витраті магнію. Для скорористання магнію забезпечує підвищення ефективчення втрат магнію при ківшовій обробці чавуну за ності ківшової обробки чавуну порошковими комрахунок зниження окислювання ставролітом компакт-матеріалами. пакт-матеріал найближчого аналога додатково Шлакометалічна суміш (ШМС) при нагріванні містить вуглецевовмісний матеріал при наступнодо температур рідкого чавуну перетерплює посліму співвідношенні інгредієнтів: магній: графіт: стадовний ряд структурно-хімічних перетворень, мевроліт = 1:(0,5-1,5):(2-5). ханізм яких прописується окремими хімічними реаПри доменному виробництві чавун у утворюкціями, об'єднаними у загальне балансове рівняння. Балансова реакція десульфурації чавуну ються дрібнодісперсні (£ 1,0мм), залізографітові новими порошковими компакт-матеріалами (ПКМ) відходи (ЗГВ) - «піна», складові до 80% загальних має вигляд: металургійних відходів [2]. Змісту вуглецю в інтегральному складі ЗГВ становлять до 50 % при на(Fе2O34SіO24 Аl2 O3)ПКМ + 2(Fe2О3 + MgO + сипній щільності менш 1,0 г/см3. Основна маса 18C)ПКМ + 2(Mg)ПКМ + 2[S]Me ® 6Fe Me + 9CO­ + вуглецю перебуває у вільному стані, що підвищує 27[C]Me + (2 MgSMgО4SiО 24Al2 О3) шл. його активність у процесах карботермічного самоРозрахунки показують, що при питомій витраті відновлення оксидів заліза, що втримується в ЗГВ ШМС 1,688кг/т, у т.ч. 0,05кг/т магнію, із чавуну віддо 30%. Крім того, оксиди магнію, що перебувають даляється 0,064кг/т сірки в складі рафініровальних у ЗГВ до 20-30 %, у присутності вуглецю мають шлаків, що містить (мас. %) 13,3 (Mg) + 9,5 (Mg) + підвищену реакційну здатність у процесах розкис28,6 (Si2) + 48,6 (Аl2О3), додатково зростає вихід лення й десульфурації залізовуглецевих розпларідкого чавуну на 0,336кг/т і його вуглецювання ь: вів. кількості 0,324кг/т. У зв’язку із цим стає доцільним використання На ХМФ ВАТ «ММК ім. Ілліча» для ківшової піни в якості вуглецевого матеріалу - відновлення обробки чавуну випускають порошковий дріт діай флегматора як компонента порошкового наповметром 10,0мм типу ПП 10Б-1Д2-35-8 по СТП 227нювача для компактованик матеріалів у вигляді 151-2002 у бухта х масою 730-750кг із наповнювадротових або брикетних виробів. чем із суміші 30% магнію й 70% ставроліту, варІнтегральний хімічний склад піни за результатість якої визначається на 70-80% вартістю гранутами проведених аналізів умовно має формулу: льованого магнію. Fе2O3 + Mg + 18 С, у якій зміст компонентів, відпоКошторисна калькуляція нового порошкового відно, становить (мас. %): 38.5 + 9,6 + 51,9, прийндроту, розрахована із склада наповнювача, що ятих для розрахунків складу порошкового наповмістить 20% магнію, 20% піни й 40% ставроліту, на нювача компакт-матеріалів. Крім того, при 30-40% дешевше й при річному виробництві 1000т розрахунках ши хти використовувалися хімічні фоекономія складе - 1,0млн.грн. рмули ставролитового концентрату [3] Таким чином, існує причинно-наслідковий зв'яFе2O34Si24 Аl2O 3 (19,8/19,7/50,5) і гранульованогоозок між складом наповнювача компакт-матеріалу і го магнію - 100%Mg. його техніко-економічною ефективністю при ківшоТому в основу винаходу поставлене завдання вій обробці чавуну, що є науковою новизною й підвищення ефективності ківшової обробки чавуну предметом дійсного винаходу. порошковими компакт-матеріалами за рахунок Джерела технічної інформації підвищення ступеня використання магнію. 1. ДА. Дюдкин, С.Е. Гринберг, В.В. Кисиленко Поставлене завдання вирішується тим, що в // Сопоставление технологии десульфурации чупропонованому компакт-матеріалі для ківшової гуна магнием способом вдувания и в виде порошобробки чавуну, що включає закутий у сталеву ковой проволоки / Металлургическая и горнорудоболонку порошкоподібний наповнювач-сердечник ная промышленность. -2001, -№6. -С. 15-17. зі шлакометалевих компонентів, що містять магній, 2. Маслов В.А., Тро фимова Л.А. Исследование ставроліт, вуглецевий матеріал, відповідно до викинетики карботермического самовосстановления находу, у якості вуглецевого матеріалу використожелезографитовых отходов металлургического вують залізографітові відходи доменного виробпроизводства / Вісник Приазовського ництва - піну при наступному співвідношенні держ.техн.ун-ту.-Мариуполь.- 2004.- Вип. 14.- С. інгредієнтів: 41-43. магній: ставроліт: піна = 1: (1,5-3,5): (1-4). 3. М.И. Гасик. Ставролитовый концентрат: миКрім того, піна містить основні компоненти, нералогический состав, металлургические свойстмас. %: ва и новые возможности его применения в мета- гематит (Fе2O 3) 30-40 ллургических производствах. Ме таллургическая и - магнезія (Mg) 20-30 горнорудная промышленность, 2003, №4.- С. 23- графіт (С) 30-50. 25. Таким чином, нова сукупність обмежувальних і відмітних ознак забезпечує досягнення нового Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601