Кисла шлакоутворююча суміш для позапічної обробки сталі

1. Кисла шлакоутворююча суміш для позапічної обробки сталі, яка вводиться під час випуску розплаву сталі в ківш, яка відрізняється тим, що суміш містить кірку відпрацьованого зварювального флюсу АН-60 або його аналогів, відсів агломерату, плавиковий шпат та силікатну глибу, при цьому компоненти суміші знаходяться в наступному співвідношенні, мас. %: кірка зварювального флюсу АН-60 60-80 відсів агломерату 10-15 плавиковий шпат 5-10 силікатна глиба решта. 2. Суміш за п. 1, яка відрізняється тим, що фракція компонентів кислої шлакоутворюючої суміші не перевищує 10мм. UA (21) a200713790 (22) 10.12.2007 (24) 25.09.2008 (46) 25.09.2008, Бюл.№ 18, 2008 р. (72) ПРАХНІН В'ЯЧЕСЛАВ ЛЕОНІДОВИЧ, UA, ШЕБАНИЦЬ ЕДУАРД МИКОЛАЙОВИЧ, U A, КУРАКІН ЮРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, U A, ГАПОНОВ БОРИС ПЕТРОВИЧ, UA, ГОДИНСЬКИЙ ОЛЕКCАНДР АН АТОЛЬОВИЧ, UA, КОВАЛЬ СЕРГІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, КЛАДІТІ ГЕОРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, КОМАР СЕРГІЙ МИХАЙЛОВИЧ, U A (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "МАРІУПОЛЬСЬКИЙ МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОМБІНАТ ІМЕНІ ІЛЛІЧА", U A (56) UA 16427 U, 15.08.2006 UA 18021 U, 15.10.2006 SU 901292 A1, 30.01.1982 SU 1026443 A1, 15.07.1994 SU 1310435 A1, 15.05.1987 RU 2098221 C1, 10.12.1997 C2 2 (19) 1 3 84245 кремнезем основа окисел кальцію 16-30 окисел марганцю 11-25 окисел натрію 5-9 [авторське свідоцтво СРСР №417489 кл.С21С7/00, 1974р.], узятий за прототип. Приведений кислий синтетичний шлак має знижену температуру плавлення, що обумовлює низьку в’язкість в інтервалі температур 15001600°С (не більш 2пз) і, відповідно, вищу його рафінуючу здатність в порівнянні з приведеним вище варіантом. Проте разом з вказаною перевагою цей кислий синтетичний шлак має ряд недоліків, основними з яких є невисока окислювальна здатність шлакового розплаву, що робить його мало прийнятним для позапічної обробки киплячих і напівспокійних сталей, а також необхідність попереднього виготовлення кислого синтетичного шлаку, що здорожує вартість позапічної обробки. В основу винаходу поставлено задачу - отримати кислий рафінуючий шлак з необхідним рівнем окисленості, безпосередньо в процесі випуску киплячих і напівспокійних сталей в ківш, за рахунок легкого розплавлення кислої шлакоутворюючої суміші, низької температури плавлення шлаку, який утворюється, і підвищеного вмісту оксидів марганцю та заліза, що усуває приведені вище недоліки позапічної обробки. Поставлена задача вирішується тим, що в кисла шлакоутворюючу суміш для позапічної обробки сталі, яка вводится під час випуску сталі в ківш та містить зварювальний флюс АН-60 або його аналоги в первинному стані або у вигляді відпрацьованої кірки, відсів агломерату, плавиковий шпат і силікатну глибу, згідно з винаходом, з метою формування синтетичного шлаку з оптимальними фізико-хімічними та технологічними властивостями, яки забезпечують високий ступінь очищення металу від оксидних неметалевих включень, поліпшують умови розливу та якість злитків, а також що підвищують стійкість кислої футерівки ковшів, компоненти кислої шлакоутворюючої суміші знаходяться в наступному співвідношенні мас. % : зварювальний флюс АН-60 60-80 відсів агломерату 10-15 плавиковий шпат 5-10 силікатна глиба останнє При цьому фракція компонентів кислої шлакоутворюючої суміші знаходиться в межах 0-10мм, а присадка кислої шлакоутворюючої суміші під струмінь сталі, яка випускається, здійснюється з витратою 5-10кг/т при одночасному продуванні розплаву інертним або нейтральним газом. Для прискорення формування синтетичного шлаку здійснюється продувка розплаву в ковші інертним або нейтральним газом через шиберный затвор, пористі пробки або занурювану фурму. Загальні з найбільш близьким аналогом істотним ознаком запропонованої кислої шлакоутворюючої суміші є кислий характер синтетичного шлаку, який утворюється, з низькою в’язкістю розплаву, що забезпечує хороше рафінування стали 4 від оксидних неметалевих включень та підвищує стійкість кислої футерівки ківша. Відмітними від найбільш близького аналога істотними ознаками є висока окисленість синтетичного шлаку, який утворюється, за рахунок достатнього рівня оксидів марганцю та заліза в початкових компонентах кислої шлакоутворюючої суміші, що робить ефективною обробку киплячих і напівспокійних сталей, а також те, що формування шлаку відбувається в процесі випуску, за рахунок розплавлення кислої шлакоутворюючої суміші запропонованого складу. Між істотними ознаками запропонованої кислої шлакоутворюючої суміші та те хнічним результатом, який досягається, є причинно-наслідковий зв’язок. Наявність у складі запропонованої кислої шлакоутворюючої суміші зварювального флюсу АН-60 з високим вмістом оксиду марганцю такремнезему і відсіву агломерату з високим вмістом оксиду заліза забезпечує високу окисленість та кислий характер шлаку, який утворюється на поверхні киплячих і напівспокійних сталей, а це сприяє хорошим умовам їх розливки при підвищеній чистоті сталей по неметалевим включенням оксидного типу. Наявність в кислої шлакоутворюючої суміші силікатної глиби і плавикового шпату, що містять разом з кремнеземом фториди та оксиди лужних і лужноземельних металів сприяє зниженню температури плавлення і в’язкості синтетичного шлаку, який утворюється із кислої шлакоутворюючої суміші, а також підвищенню його кислотності, а це покращує умови рафінування сталі під час позапічної обробки. Нову кислу шлакоутворюючу суміш випробовували в процесі позапічної обробки сталей 2-3пс та 08-3кп в ковшах ємністю 350т з кислою або піщаною набивною футеровкою. Перед початком випуску сталі з мартенівської 650-тонної печі в ківш через шиберный затвор подають азот під тиском 3-6кг/см2 з витратою 40100нм 3/час для хорошого усереднення температури і феросплавів в об’ємі металу, більш швидшого формування синтетичного шлаку з шлакової суміші та поліпшення умов рафінування сталі рідким шлаком. При заповненні металом 20-30% об’єму ковша метал розкислюють присадками необхідних феросплавів і відразу після їх введення в ківш з бункера засипають кислу шлакотворюючу суміш з різним співвідношенням початкових компонентів (умовна назва різновидів суміші - від ШСК-50 до ШСК-90). Продувку азотом припиняють при появі пічного шлаку на жолобі, причому до цього моменту з кислої шлакоутворюючої суміші формувався кислий синтетичний шлак та забезпечувалася достатньо тривала його взаємодія з оброблюваним рідким металом. Результати дослідно - промислової серії плавок приведені в таблиці 1. Як видно з приведених результатів, якнайкраща формувальність синтетичного шлаку в ковші, оптимальні показники розливки киплячих та напівспокійних сталей і найбільш задовільна стійкість 5 84245 кислої футерівки ковшів спостерігаються при використанні кислих шлакотворюючих сумішей оптимального складу (суміші ШСК-60 та ШСК-80 в табл.1). Якщо вміст зварювального флюсу АН-60 в кислій шлакоутворюючої суміші менше 60%, формування шлаку погіршується, а при відливанні злитків збільшується число випадків незадовільної поверхні. Якщо вміст зварювального флюсу АН-60 в кислій шлакоутворюючої суміші більше 90%, шлак формується погано, а його окисленісті недостатньо для забезпечення нормальної розливки киплячих сталей. Якщо вміст відсіву агломерату нижче за 10% окисленісті шлаку недостатньо, а при вмісті відсіву агломерату більш 15% знижується стійкість футерівки ковшів. Якщо вміст плавикового шпату менш 5% в’язкість синтетичного шлаку, який утворюється, і його рафінуючі властивості знижені, а при вмісті плавикового шпату більш 10% знижується стійкість футерівки ковшів. Якщо витрата кислої шлакоутворюючої суміші менш 5кг/т, знижується ступінь рафінування металу, а при витраті кислої шлакоутворюючої суміші більш 10кг/т спостерігається підвищення охоло 6 джування розплаву в ковші, що погіршує формування шлаку та його властивостей. Якщо фракція компонентів кислої шлакоутворюючої суміші більш 10мм погіршується формування синтетичного шлаку після присадки кислої шлакоутворюючої суміші та його технологічні властивості. Таким чином, оптимальний технологічний ефект, який виражається у хорошему формуванні з кислої шлакоутворюючої суміші рідкорухомого, активного до оксидних неметалевих включень кислого синтетичного шлаку з достатньою для створення хороших умов розливки киплячих і напівспокійних сталей окисленістю при низької руйнуючої дії на кислую футерівку ковшів по відношенню до аналогічних характеристик прототипу, досягається повною мірою тільки при збігу фактичного складу і витрати кислої шлакоутворюючої суміші з ознаками запропонованого варіанту (рядки 2-4 таблиці 1). Очікуваний економічний ефект від впровадження кислої шлакоутворюючої суміші при позапічній обробці киплячих і напівспокійних сталей, обумовлений економією ківшових вогнетривів, розкислювачів, окиснених брикетів і підвищення якості металопрокату, який отримують зі сталі, яка пройшла обробку, складає біля 1,0.1,5млн.грн за рік. Таблиця 1 Кисла шлакоутворююча суміш Маса меПитома Тип кисталу, який витрата лої шлаЕфект, що досягається оброблюкислої коутвоКомпоненти Мас. % ється у шлакоутв. ківші, тонн рюючої суміші, кг/т суміші Зварювальний Окисленість шлаку недостатньо, при розли50 флюс АН-60 Відсів вки ст.08кп та 2пс багато злитків з незадові5 310-350 ШСК - 50 агломерату Плави5-10 льною поверхнею. Формування шлаку з кис2 ковий шпат Силікалої шлакоутворюючої суміші утруднена. 43 тна глиба Стійкість футерівки ковша задовільна. Зварювальний Окисленість шлаку нормальна, при розливке 60 флюс АН-60 Відсів ст.2-3кп та 3пс більша частина злитків із за10 310-350 ШСК - 60 агломерату Плави5-10 довільною поверхнею. Формування шлаку з 10 ковий шпат Силікакислої шлакоутворюючої суміші задовільна. 20 тна глиба Стійкість футерівки ківша нормальна Зварювальний Окисленість шлаку висока, практично на всіх флюсу АН-60 Відсів 80 злитках ст.08кп кипіння інтенсивне, поверх15 310-350 ШСК - 80 агломерату Плави5-10 ня хороша. Формування шлаку з кислої шла5 ковий шпат Силікакоутворюючої суміші хороша. С тійкість фу0 тна глиба терівки ківша нормальна Зварювальний Окисленість шлаку знижена, при розливке 90 флюс АН-60 Відсів киплячих сталей та ст.08пс багато злитків з 5 310-350 ШСК - 90 агломерату Плави5-10 незадовільною поверхнею. Формування 5 ковий шпат Силікашлаку з кислої шлакоутворюючої суміші по0 тна глиба гана. Стійкість футерівки ківша знижена Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 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