Компакт-матеріал для ківшової обробки чавуну

1. Компакт-матеріал для ківшової обробки чавун у, що включає поміщений у сталеву оболонку порошкоподібний наповнювач-сердечник, з компо 3 38750 лення чавун у >40% і ефективність десульфурації не перевищує 20% від загальної витрати магнію. При доменному виробництві чавун у утворюються дрібнодисперсні (≤1,0мм), залізографітові відходи (ЗГВ) - піна, складові до 80% загальних металургійних відходів [2]. Змісту вуглецю в інтегральному складі ЗГВ становлять до 50% при насипній щільності менш 1,0г/см 3. Основна маса вуглецю перебуває у вільному стані, що підвищує його активність у процесах карботермічного самовідновлення оксидів заліза, що міститься в ЗГВ до 30%. Крім того, оксиди магнію, що перебувають у ЗГВ до 10-15%, у присутності вуглецю мають підвищену реакційну здатність у процесах розкислення й десульфурації залізовуглецеви х розплавів. У зв'язку із цим стає доцільним використання піни в якості вуглецевого матеріалу - відновлювача як компонента порошкового наповнювача для компактованих матеріалів у вигляді дротових або брикетних виробів. Інтегральний хімічний склад піни за результатами проведених аналізів умовно має формулу: Fe2О3+Mg+18С, у якій змісти компонентів, відповідно становлять (мас.%): 38,5+9,6+51,9, прийнятих для розрахунків складу порошкового наповнювача компакт-матеріалів. Крім того, при розрахунках шихти використовувалися хімічні формули ставролітового концентрату [1] Fe2O34Si24Al 2O3 (19,8/29,7/50,5), обпаленого доломіту - 4CaoMg (84,8/15,2) і гранульованого магнію - 100% Mg. Ставроліт і випалений доломіт кожний окремо не утворюють рідкорухливий рафінувальний шлак в чавуновізному ковші, тоді як наявність покривних шлаків з високою сульфідною ємністю дозволяє значно скоротити витрату дорогого гранульованого магнію. Утворення такого шлаку стає можливим при наявності вуглецю в кількості достатній для повного розкислення ставроліту й дегідратації доломіту при певному стехіометричному співвідношенні компонентів квазітрійної системи Ca(Mg)-Al2O 3-Si2, які відповідають евтектичному складу й володіють максимальною адсорбційною ємністю до сульфідних фаз. Суміш жужільних компонентів при нагріванні до температур рідкого чавуну перетерплює послідовний ряд структурно-хімічних перетворень, механізм яких прописується окремими хімічними реакціями, які об'єднані у загальні балансові рівняння. Для процесу десульфурації розкисленого чавуну, наприклад, балансова реакція має вигляд: (Fe2O34Al2O3SiO2)шл+2(Fe2O3+MgO+18C) шл+2(4CaOMgO)+ 2[S]Me→ →6FeMe+25[С] Ме+11СО↑+(2MgS2MgO8CaO4Al2O34SiO2) шл. При питомій витраті жужільної суміші 2,168кг/т сульфідна ємність рафінувального шлаку становить 8,7% (Mg), що дозволяє видалити 0,0064% сірки із чавуну. Залежно від ступеня активації рафінувального шлаку при розкисленні його вуглецем адсорбційна ємність шлаків збільшується. Висока адсорбційна ємність рафінувального шлаку обумовлена утворенням активованих шла 4 ків евтектичного складу типу 8Ca4Mg4Al2O34Si2, розкислених вуглецем. У зв'язку із цим в основу корисної моделі поставлене завдання дегідратації обпаленого доломіту й розкислення ставроліту за рахунок газифікації вуглецю піни й утворення рафінувального покривного шлаку у чавуновізному ковші. Поставлене завдання вирішується тим, що в компакт-матеріалі для ківшової обробки чавуну, що включає ув’язаний у сталеву оболонку порошкоподібний наповнювач-сердечник, з компонентів рафінуючої жужільної суміші, що містить випалений доломіт (ВДМ), ставролітовий концентрат (СТК) і вуглецевий матеріал, відповідно до корисної моделі, у якості вуглецевого матеріалу використовують залізографітові відходи (ЗГВ) доменного виробництва - піну при наступному співвідношенні інгредієнтів: ВДМ:СТК:ЗГВ=1:(1-2):(1-2), що відповідають стехіометричному складу евтектичного алюмосилікату 2CaOMgOAl2O 3Si2. Крім того, піна містить наступні основні компоненти, мас. %: оксиди заліза 35-40 оксид магнію 10-15 графіт 30-50. Причому, випалений доломіт містить 1520мас.% магнезії. Отже, нова сукупність обмежувальних і відмітних ознак забезпечує досягнення нового технічного результату - газифікація вуглецю піни забезпечує дегідратацію обпаленого доломіту, розкислення ставроліту й утворення рафінувального покривного шлаку у чавуновізному ковші. На ХМФ ВАТ «ММК ім. Ілліча» для ківшової обробки чавуну випускають порошковий дріт діаметром 10,0мм типу ПП 10Б-1.12-35-8 по СТП 227151-2002 у бухта х масою 730-750кг із наповнювачем із суміші 30% магнію й 70% ставроліту, вартість якої визначається на 90-95% від ціни гранульованого магнію. При використанні жужільних сумішей у пропонованому компакт-матеріалі вартість його на порядок дешевше в порівнянні з використовуваним наповнювачем. Таким чином, існує причинно-наслідковий зв'язок між складом наповнювача компакт-матеріалу і його техніко-економічною ефективністю при ківшовій обробці чавуну, що є науковою новизною й предметом дійсної корисної моделі. Джерела технічної інформації: 1. М.И.Гасик. Ставролитовый концентрат: минералогический состав, металлургические свойства и новые возможности его применения в металлургических производствах. Ме таллургическая и горнорудная промышленность, 2003, №4. - С.2325. 2. Маслов В.А., Тро фимова Л.А. Исследование кинетики карботермического самовосстановления железографитовых отходов металлургического производства /Вісник Приазовського держ. техн. ун-ту. - Мариуполь. - 2004. - Вип. 14. - С.41-43. 5 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 38750 6 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