Спосіб отримання ливарного чавуну

Реферат: Спосіб отримання чавуну включає подачу і змішування матеріалу, що містить кремній, з передільним чавуном. Матеріал, що містить кремній, вводять в ківш у процесі позадоменної десульфурації чавуну до введення в ківш магнієвого реагенту. UA 101816 U (12) UA 101816 U UA 101816 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до чорної металургії, а саме до доменного виробництва, і може бути використаний при отриманні ливарного чавуну поза доменною піччю. Відомий спосіб отримання ливарного чавуну в доменних печах. Умови для відновлення кремнію досягаються при роботі доменної печі з відносно кислим шлаком і високою температурою в нижній частині печі. При виплавці чавуну рудне навантаження знижується на 20-25 % і відповідно зростає питома витрата коксу. Через погіршення показників доменної плавки при виплавці чавуну можливе його отримання поза доменною піччю добавкою до передільного чавуну феросиліцію [Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. - Киев: Вища школа, 1981.-496 с. (с. 456)]. В даний час на металургійних підприємствах іноді потрібно 1-3 ковші ливарного чавуну з певним вмістом кремнію для ливарних цехів. Перехід доменних печей з виплавки передільного чавуну на ливарний пов'язаний з погіршенням їх техніко-економічних показників і часто не гарантує отримання чавуну із заданими фізико-хімічними властивостями. Добавка до передільного чавуну в ківш феросиліцію теж не гарантує отримання якісного чавуну в обсязі всього ковша через погане усереднення чавуну і феросиліцію. Найбільш близьким аналогом за технічною сутністю до заявленого об'єкту є спосіб отримання чавуну шляхом змішування передільного чавуну з матеріалом, що містить кремній (наприклад, феросиліцієм), що вводиться в твердому вигляді в жолоби або ковші [Патент Японії №30925, МПК 10 J 15, 1971 p.]. Недоліком відомого способу отримання чавуну є те, що для повного засвоєння феросиліцію металом і усереднення чавуну за хімічним складом застосовуються мішалки, надійність роботи яких дуже низька. Фізично дуже складно організувати перемішування чавуну з температурою 1450-1520 °C і кускового матеріалу, що містить кремній, в потоці чавуну в жолобі за скімерною плитою і, тим більше, в ковші. Зазначені недоліки, властиві аналогу і прототипу, можна усунути шляхом удосконалення способу отримання чавуну. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ступеня усереднення передільного чавуну з матеріалом, що містить кремній, підвищення ступеня засвоєння матеріалу передільним чавуном в ковші і підвищення технологічних властивостей ливарного чавуну. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб отримання ливарного чавуну, який включає подачу і змішування матеріалу, що містить кремній, з передільним чавуном в ковші, згідно з корисною моделлю, що матеріал, який містить кремній, вводять в ківш у процесі позадоменної десульфурації чавуну до введення в ківш магнієвого реагенту. Заявлений спосіб отримання ливарного чавуну має особливості, що не співпадають з відомими технічними рішеннями, а саме, вперше для підвищення засвоєння матеріалу, що містить кремній, металом використані кінетичні особливості процесу десульфурації, обумовлені гомогенною реакцією взаємодії магнію з сіркою в розплаві, який інтенсивно перемішується газом (при температурі рідкого чавуну магній бурхливо випаровується), оскільки дифузійні процеси в турбулентному перемішуванні рідини йдуть з надзвичайно високими швидкостями. Іншими словами, матеріал, що містить кремній, вводять в ківш до введення магнієвого реагенту, а після введення в ківш останнього починається інтенсивне перемішування металу, чого не можна забезпечити ніякими мішалками. Таким чином, досягається позитивний ефект підвищення ступеня усереднення передільного чавуну з матеріалом, що містить кремній, підвищення засвоєння матеріалу, який містить кремній, металом (збільшення вмісту кремнію) і одночасно підвищуються технологічні властивості ливарного чавуну - знижується вміст сірки. Сутність запропонованого способу отримання чавуну полягає в тому, що немає необхідності переводити доменну піч з виплавки передільного чавуну, наприклад, з вмістом кремнію 0,8 % на ливарний чавун з вмістом кремнію 2,0-3,6 %, в результаті чого знижується продуктивність печі на 12,8-38,4 % і зростає витрата коксу на 16-48 % (збільшення вмісту кремнію в чавуні на 1 % призводить до зниження продуктивності доменної печі на 4-12 % і зростання витрат коксу на 515 %) [Вегман Е.Ф. Краткий справочник доменщика. - М.: Металлургия, 1981.-240 с. (с. 223)]. Для отримання чавуну пропонується додавати в переробний чавун висококремнистий сплав, наприклад, феросиліцій, шлак виробництва феросиліцію і т.п. Змішування матеріалу, що містить кремній, з передільним чавуном здійснюють у процесі позадоменної десульфурації чавуну, тому після введення в ківш з чавуном і матеріалом, що містить кремній, магнієвого реагенту починається інтенсивне перемішування металу і досягається повне і рівномірне засвоєння добавки кремнію металом з одночасним підвищенням технологічних властивостей чавуну. В результаті відразу вдається отримувати ливарний чавун заданого хімічного складу. Приклад здійснення способу. 1 UA 101816 U 5 10 15 20 В умовах доменного цеху були проведені дослідно-промислові випробування отримання чавуну за пропонованим способом і прототипом (для порівняння). У ківш чавуну з вмістом кремнію 0,8 % завантажували за допомогою грейферного крана феросиліцій з розрахунку 1,7 тонни 65 %-ого феросиліцію на 100 тонн чавуну. При цьому вміст кремнію в чавуні підвищувався до 1,21 %. Задавали таку ж кількість феросиліцію і в жолоб під час випуску чавуну з печі, при цьому отримували збільшення вмісту кремнію в чавуні з 0,8 % в ковші до 1,32 % за рахунок кращого перемішування, ніж у першому випадку. Однак коли ківш з чавуном і феросиліцієм подавали на установку позадоменної десульфурації чавуну, то вміст кремнію в чавуні збільшувалася до 1,72 % при витраті магнію 30 кг на 100 тонн чавуну і до 1,89 % при витраті магнію 50-80 кг на 100 тонн чавуну при вихідному вмісті кремнію 0,8 %. При цьому вміст сірки в чавуні знижувався з 0,036 % до 0,020 % у першому випадку і до 0,014-0,007 % в останніх. У разі необхідності мати ливарний чавун з більшим вмістом кремнію витрату феросиліцію пропорційно збільшують згідно з балансовим розрахунком, та отримують необхідний ливарний чавун за завданням ливарних цехів. Таким чином, запропоноване удосконалення способу отримання ливарного чавуну дозволяє виконувати замовлення на ливарний чавун без зниження продуктивності доменних печей та підвищення питомої витрати коксу. При найскромніших розрахунках це рівнозначно збільшенню продуктивності доменної печі, яка виплавляє ливарний чавун, на 10 % при зниженні питомої витрати коксу на 15 %. Реалізація даної пропозиції на заводах, що мають установки позадоменної десульфурації чавуну магнієм, не вимагає додаткових витрат і може бути легко здійснена. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб отримання чавуну, що включає подачу і змішування матеріалу, що містить кремній, з передільним чавуном, який відрізняється тим, що матеріал, що містить кремній, вводять в ківш у процесі позадоменної десульфурації чавуну до введення в ківш магнієвого реагенту. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2