Спосіб позапічної обробки чавуну магнієм

Спосіб позапічної обробки чавуну магнієм, що включає регульований ввід в чавун порошкового дроту, який відрізняється тим, що передбачає ввід в чавун порошкового дроту з наповнювачем у вигляді порошкового магнію, наповнювач додатково містить галогеніди лужноземельних металів при наступному співвідношенні компонентів, мас % магній 15-45 галогеніди лужноземельних металів 55-85 ЕР 0 058 322, 25 08 1982 О Винахід відноситься до чорної металурги, зокрема до позапічної обробки чавуну магнієм і може бути використаним в доменних, ливарних, фасонно-сталеливарних і спеціалізованих цехах металургійних та машинно-будівельних виробництв Відомий спосіб позапічної обробки чавуну магнієм, згідно з яким гранульований магній за допомогою зануреного пристрою в атмосфері газоносія подають в чавун в чавуновознім ковші Інтенсивність вводу магнію в чавун становить /0,2 1,8/ч/сек на 1т чавуну, скорість газоносія /0,1 1,0/м/сек /АССРСР № 804692, С2ІС 1/00/ Спосіб не знайшов широкого вжитку, тому що не забезпечує рівномірний ввід необхідної КІЛЬКОСТІ магнію на всю глибину ковша, рівномірний розподіл магнію і насичення магнієм чавуну в обсязі чавуновозного ковша При температурах обробки чавуну /1320 1400°С/ процес іде бурхливо, супроводжується викидами великої КІЛЬКОСТІ чавуну із ковшів, інтенсивним виділенням пилу і газів в оточуюче середовище При великому розході магнію /0,7 1,0/кгл" коефіцієнт використання магнію дорівнює /24 38/%, ступінь десульфурацм /57 87/% при наповненні чавуновозних ковшів всього на /50 60/% Відомий спосіб обробки чавуну порошковим дротом, наповнювач якого містить 72% чистого магнію і 28% технічного карбіду кальцію /Sted Times 1986, № 5, Т24, ст 236-238/ Використання цього способу показало, що він як і попередній має ряд суттєвих недоліків, ступень десульфурацм /37 68/%, коефіцієнт використання магнію становить лише /19 45/% Процес нестабільний, використання його обмежене в умовах металургійних підприємств і обумовлено необхідністю прийняття особливих заходів пожаро та взривобезпеки, підвищенням в'язкості шлаку при тривалій затримці шлаку в чавуновознім ковші, ускладненнями при зливі чавуну із ковшів Відомий спосіб, в якому для одночасної десульфурацм і десфосфорацм чавуну, використовують реагент, що містить не меньше 25% Са, СаО і не меньше 5% МпО /Заявлено 122 1974, № 52144032, надр 20 06 1979 Заявка кл 10153 С2ІС 7/02, № 54-77214/ Цей спосіб як і попередній, маючи достатню ефективність, не знайшов широкого вжитку із-за того, що при його використанні не вирішено цілий ряд питань по захисту навколишнього середовища Найбільш близьким по суті і досягаемому ефекту є спосіб, передбачуючий регульовану подачу магнію в чавун у вигляді порошкового дроту із швидкістю /1,2 2,2/м/сек і інтенсивністю вводу ю (О ю 52651 магнію/90 140/ч/сек Спосіб має цілий ряд недоліків відносно мале усвоения магнію чавуном і високий його розхід, обробіток чавуну супроводжується викидами із чавуновозних ковшів в навколишнє середовище шкідливих пилу і газів Основним і головним недоліком цього способу, як і інших з використанням магнію є вивід продуктів реакції в умовах турбулентного протікання реакції десульфурацм і дефосфорації при температурах чавуну /1320 1400/°С В основу винаходу уставлено завдання удосконалити спосіб обробки чавуну магнієм шляхом вибору такого наповнювача порошкового дроту, який би дозволив використовувати магній тільки на реакції з сіркою і фосфором, забезпечував би вивід із чавуну продуктів взаємодії, неметалевих включень та газів при високому ступені десульфурацм і дефосфорації, а також при мінімальних викидах чавуну із ковшів, в навколишнє середовище шкідливих газів і пилу Поставлена мета досягається тим, що в способі позапічної обробки чавуну магнієм, що передбачує ввід в чавун порошкового дроту з наповнювачем у вигляді порошкового магнію, наповнювач додатково вміщує галогеніди лужно-земельних металів /ГЛМ/ при слідуючому співвідношенні компонентів, має % магній /15 45/ галогеніди лужно земельних металів /85 55/ Загальні з прототипом признаки 1 Обробку чавуну ведуть порошковим дротом з наповнювачем, 2 Основна складова частина наповнювача порошкового дроту -магній ВІДМІННІ признаки винаходу 1 Чавун оброблюють дротом, наповнювач якого складається із магнію 1 ГЛМ при слідуючому їх співвідношенні, % магній /15 45/ ГЛМ /85 55/ Сутність винаходу полягає в тому, що при вводі в чавун магнію разом з ГЛМ виникають термодинамічні умови для одночасних десульфурацм і дефосворацм чавуну та виведенням із розчину неметалевих включень і газів в великій їх КІЛЬКОСТІ при мінімальних затратах магнію і шкідливих викидах пилу і газу в навколишнє середовище Процес обробки чавуну таким наповнювачем порошкового дроту стає більш економнішим і екологічно чистішим, а чавун після такої обробки стає більш пригодним при виплавці чистої та особливо чистої сталі, одержанні чавуну з кулястим графітом Маючи температуру плавлення 650°С і кипіння 1107°С, магній при температурі обробки чавуну /1250 1400/°С інтенсивно випаровується і згорає в атмосфері Цим і пояснюються великі втрати магнію, його не ефективне використання в умовах турбулентного проходження реакції обробки чавуну, удорожания вартості такого чавуну і сталі, при виплавці якої використовується такий чавун В зв'язку з цим виробництво використовує лише ті способи, які забезпечують максимальні десудьфурацію та дефосфорацію чавуну і використання магнію, очищення чавуну від продуктів реакції і газів, мінімальні викиди шкідливих речовин в навколишнє середовище При цьому чавун одержав би максимально можливе розчинення в ньому магнію таким чином, щоб він не пішов в атмосферу в невикористованому вигляді Досягненню цієї миті сприяють зниження температури чавуну, зменшення розмірів бульбашок магнію, забезпечуючого збільшення загальної поверхні бульбашок магнію в розчині, збільшення часу реакції магнію із складовими чавуну Важливим етапом десульфурацм чавуну є реакція між розчиненим магнієм і сіркою з утворенням сульфіду магнію, насичення магнієм ВІДПОВІДНО ДО вмісту сірки Наслідки досліджень показали також важливість виведення із розчину в умовах турбулентного проходження реакції, газів та неметалевих включень на створення нестехюметричних сполук, з якими використовується значна частина магнію Великі частки галогенів лужно-земельних металів /що мають невелику температуру плавлення і високу кипіння, невелику питому вагу і високу поверхневу єрєпю/ при температурі обробки чавуну і введеннями в турбулентні потоки обробленого чавуну з ведикодисперсними частками парів-газів, неметалевих включень, а також сульфідів і фосфідів стануть коагуляторами продуктів десульфурацм і дефосфорації Стикаючі частинки під дією поверхневої енергії створюють в чавуні комплекси, швидкість виринання яких збільшується різко під дією нісходящих потоків у верхні шари як під час обробки, так і після обробки чавуну Завдяки великій поверхневій енергії створення комплексів реакції взаємодії магнія з сіркою і фосфором будуть відбуватися як під час обробки чавуну, так і швидкого вспливання продуктів реакції, які не розпадаються під дією складових частин шлака під час тривалої витримки чавуну у ковшах після десульфурацм Можливо, цим і пояснюється відсутність ефекту ресульфурацм яри обробці чавуну для десульфурацм порошковим дротом, що вмішує в собі магній і галогеніди лужно-земельних металів Відносно заявлених параметрів В запропонованому винаході при запровадженні порошкового дроту, наповнювач якої вмішує магній та ЛГМ, забезпечується оптимальний варіант технології і дефосфорації чавуну за рахунок розплавлення дроту на максимальній глибині, зменшення турбулентності процесу обробки і максимально можливе використання магнію при мінімальному питомому розході його на1т обробленого чавуну При таких співвідношеннях і КІЛЬКОСТІ наповнювачів мають місце достатньо можливе перемішування чавуну в ковші і евакуація продуктів реакції в верхні шари під шлак при мінімальній тривалості процесу обробки чавуну Тому при запровадженні до складу наповнювача 15% магнію від КІЛЬКОСТІ наповнювача до складу наповнювача необхідно додати 85ГЛМ Завдяки цьому співвідношенні складових наповнювача забезпечується відносно спокійне, проходження процесу обробки чавуну при мінімальному пірроефекті та викидах чувуну із ковша Процес обробки чавуну наближується до ламінарного характеру, що за 52651 безпечує проходження реакцій десульфурацм і ефект десульфурацм і дефосфорації, коефіцієнт дефосфорації при максимальному використанні використання магнію Ефект десульфурацм буде магнію, зв'язуванні сірки і фосфору в СТІЙКІ сполуки той же, що і при ВМІСТІ в складі наповнювача 55% в складних нестехюметричних комплексах В ролі ГЛМ, але при більших затратах ГЛМ і витратах на коагуляторів дисперсних часток продуктів реакції, дасульфурацію і дефосфорацію чавуну, що робить парів, газів неметалевих включень виступають цей варіант технології підготовки чавуну економічвеликі частки ГЛМ, що мають велику поверхневу но недоцільним енергію Тому при наявності в складі наповнювача Якщо при ВМІСТІ у складі наповнювача 45% ма15% магнію давати додатково ГЛМ більше 85% гнію внести у склад наповнювача менше 55% ГЛМ недоцільно, тому, що при тому розході магнію КІпроцес десульфурацм буде неефектним тому, що ЛЬКІСТЬ виведоної сірки буде також як і при 85% з розплаву не буде своєчасно вилучено в верхні ГЛМ Зате процес десульфурацм стане дорожчим шари під шлак краплями ГЛМ продукти реакції, завдяки збільшенню затрат на додаткову КІЛЬКІСТЬ гази, неметалеві включення Магній буде викорисГЛМ При ВМІСТІ в складі наповнювача 15% магнію тано також і завдяки його збільшеному розході іздавати ГЛМ менше 85% також недоцільно, тому за недостатньої десульфурацм що десульфурація і дефосфорація чавуну різко Елементи технології і ПОСЛІДОВНІСТЬ операцій зменшиться разом із зменшенням коефіцієнту випри позапічній обробці чавуну порошковим дрокористання магнію Обумовлено це, очевидно, том, у складі якого використовуються магній і ГЛМ, недостатньою коагуляцією і виводом із розчину відпрацьовано і запроваджено на установці позапродуктів реакції, газів і неметалевих включень в доменної десульфурацм чавуну Маріупольского верхні шари під шлак Процес десульфурацм стає металургійного комбінату їм Ілліча Обробка чавуекономічно недоцільним, тому виплавка особливо ну відбувається слідуючим способом чистої сталі з таким чавуном потребує добавочних В чавуновозних ковшах чавун подають на затрат на очищення сталих сірки, фосфору, газів установку позапічної обробки, де відбувається та неметалевих включень, що попадуть в сталь в замір температури і визначається вміст сірки і фот ч із недостатньо очищеним чавуном сфору Після ЦЬОГО проводять обробку чавуну порошковим дротом, що містить в складі наповнюваЯкщо ж в склад наповнювача ввести 45% магча 15% магнію і 85% ГЛМ /наприклад флюориту/ нію, що в цьому разі до складу наповнювача необКІЛЬКІСТЬ дроту х з таким наповнювачем визначахідно додати 55% ГЛМ В цьому разі при такому ється в залежності від наявності в чавуні сірки та розході магнію і відносно ламінарному стані профосфору, чавуну в ковші і його температури Після цесу обробки чавуну, процес десульфурацм за десульфурацм і визначення в чавуні вмісту сірки та рахунок одночасного вводу в дію великої КІЛЬКОСТІ фосфору ковші подають в конвертерний цех, де з крапель ГЛМ процес десульфурацм і дефосфоразастосуванням такого чавуну виплавляють чисту, ції буде прискореним коагуляцією продуктів реакції або особливо чисту сталь, що містись в собі сірки і і винесення їх в верхні шари чавуну - під шлак В фосфору в сумі /0,005 0,007/% При такому складі цьому разі буде забезпечено максимально можлинаповнювача ступінь десульфурацм досягає ве очищення чавуну від сірки та фосфору, неме/78 85/%, дефосфорації /55 65/%, коефіцієнт талевих включень і газів При ВМІСТІ в складі наповикористання магнію досягає /68 75/%, вміст азовнювача 45% магнію давати ГЛМ більш 55% недоту, кисню й водню зменшується в /2,0 2,5/ рази цільно, тому що в цьому разі не буде збільшено ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24