Шлакоутвоююча суміш
Номер патенту: 18705
Опубліковано: 25.12.1997
Автори: Лазебнов Павло Петрович, Ревун Михайло Павлович, Григор'єв Станіслав Михайлович, Смірнов Валерій Олександрович, Ревко Володимир Федоровіч, Півень Аза Миколаївна, Резніченко Анатолій Якович
Формула / Реферат
1. Шлакообразующая смесь, включающая известь, глиноземсодержащий материал, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит флюс АН-295, плавиковый шпат и кремнистый восстановитель, а в качестве глиноземсодержащего материала - шлак алюмотермического производства лигатур при следующем соотношении компонентов, мас %:
Текст
Изобретение относится к черной металлургии, преимущественно к составам шлакообразующи х смесей для выплавки сплавов для легирования и раскисления сталей под слоем рафинировочного шлака. Наиболее близкой по составу и достигаемому положительному эффекту и предлагаемой является шлакообразующая смесь [2], содержащая отходы производства вторичного алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас %. При этом отходы производства вторичного алюминия имеют следующий химический состав, мас.%: Отходы производства хлористого алюминия имеют следующий состав, мас %. Глинозем 33-40 Недостатками известной шлакообразующей смеси являются относительно высокое содержание фосфора (до 0,050 мас.%), что исключает возможность ее использования при производстве тугоплавких сплавов из-за "загрязнения" сплава фосфором; наличие хлоридов калия и натрия требует дополнительных затрат на очистку отходящи х газов от хлора; смесь не обеспечивает высокой степени извлечения тугоплавких элементов из отходов и х производства при выплавке сплавов для легирования и раскисления сталей. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать состав шлакообразующей смеси путем дополнительного введения флюса АН-295, плавикового шпата и кремнистого восстановителя, а в качестве глиноземсодержащего материала -шлака алюмотермического производства лигатур и изменения при этом соотношения компонентов смеси, что приводит к повышению степени извлечения тугоплавких элементов из отходов и х производства, снижению содержания фосфора и повышению эффективности использования. Поставленная задача достигается тем, что шлакообразующая смесь, включающая известь и глиноземсодержащий материал, дополнительно содержит флюс АН-295, плавиковый шпат и кремнистый восстановитель, а в качестве глиноземсодержащего материала - шлак алюмотермического производства лигатур при следующем соотношении компонентов, мас.%: Шлак алюмотермического производства лигатур имеет следующий состав, мас.%: Флюс АН-295, выпускаемый по ТУ 14-1-1948-77, является комплексным компонентом шлакообразующей смеси, которая обладает высокой рафинирующей способностью. Состав флюса, мас.%: CaF2М - 11-17; AI2O3 49-56; СаО - 26-31; МgО н.б. 6,0; SiO2 н.б. 2,5; Fe н.б. 0,5; С н.б. 0,1; S н.б. 0,05; Ρ н.б. 0,02; ТiO2 н.б. 0,05. Все соединения и элементы флюса имеют плавленную структур у. Основное назначение флюса в составе шлакообразующей смеси - снижение ее температуры плавления, что обеспечивает наведение защитного от окисления элементов сплава кислородом атмосферы печи рафинирующего шлака. Плавленная структура флюса снижает скорость диссоциации фтористого кальция, следовательно, и разжижающие свойства шлака, что обеспечивает высокую активность шлакообразующей смеси. Плавиковый шпат вводится в состав шлакообразующей смеси как разжижитель шлака алюмотермического производства. С увеличением содержания шлака алюмотермического производства повышается и количество необходимого плавикового шпата. Для обеспечения достаточной активности шлакообразующей смеси необходимо содержание плавикового шпата - 1-5 мас.%. Шлак алюмотермического производства лигатур является комплексным вторичным сырьем, содержащим продукт алюмотермического восстановления оксидов тугоплавких металлов - глинозем, остаточное содержание недовосстановленных оксидов молибдена, вольфрама, хрома, ванадия и др. элементов, а также включения не отделившегося металла. Учитывая назначение использования лигатур (авиационная промышленность) высокие требования, предъявляемые к исходным материалам, шлак алюмотермического производства лигатур отличается стабильностью химического состава каждого вида (источника образования), отсутствием влаги и высокой чистоты по вредным примесям (серы и фосфора не более 0,01 мас.% соответственно по каждой). Использование кремнистого восстановителя в составе шлакообразующей смеси связано с необходимостью создания в системе жидкофазных реакций избыточного восстановительного потенциала для извлечения тугоплавких металлов из их оксидов, содержащихся в шлаке алюмотермического производства лигатур. Содержание кремнистого восстановителя 3-9 мас.% (в пересчете на металлический кремний) обеспечивает полное восстановление металлов, перевод их в сплав или попутный металл и исключает возможность угара элементов из расплава. Известь вводится в состав шлакообразующей смеси для повышения основности шлака, десульфирующей и фосфорирующей способности. Пример. Шлакообразующая смесь заявляемого состава прошла стадию испытаний при выплавке сплава для легирования и раскисления быстрорежущей стали. Одним из компонентов шлакообразующей смеси служ»я электроплавильный флюс АН-295, выпускаемый по ТУ 14-1-1948-77. Химический состав флюса, мас.%: AI2O3 -49-56; CaO-20-31; CaF2- 11-17;MgO-3-8; SiO2, F 2O3 , ZrO 2, TiO 2, S и Ρ не более 2,5; 0,5; 0,1; 0,05 и 0,02 соответственно. В качестве второго компонента, содержащего глинозем, в шлаковую смесь вводили шлак алюмотермичеекого производства лигатур, удо влетворяющи х требованиям технических условии ТУ 480514-34-87. Используемый шлак является отходом производства лигатур на основе тугоплавких легирующи х элементов методом алюмотермии на Донецком химико-металлургическом заводе. Для разжижения тугоплавкого шлака алюмотермического производства лигатур использовали плавиковый шпат. В системе СаО-АІ 2О3-СаF2 присадки плавикового шпата, состоящего преимущественно из CaF2 (90-95 мас.%), наиболее сильно понижает температуру плавления и повышают жидкотекучесть шлака. В качестве кремнистого восстановителя применяли ферросилиций марки ФС 75 (крупку). Для повышения основности шлака и его рафинирующей способности в состав шлакообразующей смеси введена обоженная известь. В зависимости от марки производимой лигатуры (АХМК-1,2; МФТА; АЦМК - 1;2; К -5-1 ;2; ΑΜΘΤ; НБА; АЦМ) соответственно по ТУ 48-4-365-76, ТУ 48-4-306-74; ТУ 48-4-412-78; ТУ 48-4-353-75 изменяется содержание ценных компонентов шлака алюмотермического производства лигатур -оксида алюминия и оксидов тугоплавких элементов. Поэтому сочетание химических соединений и металлических включений в шлаке необходимо рассматривать следующим образом (см.табл.1). Результаты испытаний шлакообразующей смеси приведены в табл.2. Как видно из табл.2, достигнутые показатели заявляемой шлакообразующей смеси относительно поставленной цели выгодно отличаются от прототипа, так как обеспечивают снижение концентрации вредной примеси фосфора, повышение степени извлечения тугоплавких легир ующи х элементов и эффективности использования Отходов производства лигатур - шлака на основе глинозема. Наилучшие результаты достигнуты при испытании составов шлакообраэушщей смеси 2-26, так как обеспечивают, предпочтительные показатели использования всех составляющи х ее компонентов. Испытания разработанной шлакообразующей смеси при выплавке сплава для легирования и раскисления стали марки СиР I (ТУ 14-146-87-290) позволили выявить ряд преимуществ по сравнению с прототипом: - на 95-98 мас. % извлечь из шлака алюмотермического производства лигатур попутный металл, что позволяет дополнительно получить от 9,58 до 18,52 кг тугоплавких элементов из каждой тонны шлакообразующей смеси за счет их восстановления из оксидов и перевода в. сплав, а также полного разделения оксидов шлака и металлических включений; - снизить концентрацию фосфора в шлакообразующей смеси с 0,035-0,050 до 0,006-0,015 мас.%, что позволяет проводить рафинировочную плавку в системе тугоплавких элементов при относительно высоких температурах (1800-1900QC) и исключить при этом "загрязнение" расплава металла фосфором; - расширить гамму обрабатываемых шлакообразующей смесью сталей и сплавов, в том числе содержащих тугоплавкие элементы, за счет повышения качества шлакообразующей смеси (снижение содержания серы и фосфора) и повышения рафинирующей активности; - повысить степень использования отходов металлургического производства за счет введения в состав шлакообразующей смеси 24-55 мас.% шлака алюмотермического производства лигатур.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюStarwriterslag-forming mixture
Автори англійськоюHryhoriev Stanislav Mykhailovych, Revyn Mykhailo Pavlovych, Piven Aza Mykolaivna, Lazebnov Pavlo Petrovych, Reznichenko Anatolii Yakovych, Revko Volodymyr Fedorovych, Smyrnov Valerii Oleksandrovych
Назва патенту російськоюStarwriter( #.)/ !!,
Автори російськоюГригорьев Станислав Михайлович, Ревун Михаил Павлович, Пивень Аза Николаевна, Лазебнов Павел Петрович, Резниченко Анатолий Яковлевич, Ревко Владимир Федорович, Смиронов Валерий Александрович
МПК / Мітки
МПК: C21C 5/54
Мітки: суміш, шлакоутвоююча
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-18705-shlakoutvoyuyucha-sumish.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Шлакоутвоююча суміш</a>
Попередній патент: Пристрій для вимірювання температури
Наступний патент: Пристрій для закріплення мішків на завантажувальному патрубкові
Випадковий патент: Спосіб усунення спастичного больового статусу, обумовленого тонічним скороченням латерального крилоподібного м'яза