Спосіб виробництва високоякісного переробного чавуну

Спосіб виробництва високоякісного переробного чавуну, який включає завантаження в доменну піч коксу, агломерату, окатишів, вапняку, марганцевмісних матеріалів та металодобавки, розливання чавуну та позапічну обробку чавуну магнієм, який відрізняється тим, що агломерат і окатиші завантажують з вмістом фосфору 0,0100,05% у співвідношенні (0,1-1,5):(1-2,4), а після наповнення ковша чавуном в нього вводять магній зливковий або гранульований в кількості 0,8-1,5кг/т чавуну зі швидкістю його вводу в чавун 70200г/сек. Корисна модель відноситься до металургії, переважно до ливарного виробництва і може бути використана при отриманні чавуну з кулястим графітом як переробного так і для відливання прокатних валів. Одним з економічно ефективних способів підвищення якості металу і виробів з нього є виплавка і виробництво чавуну з низьким вмістом шкідливих елементів і домішок. Відомий спосіб отримання високоміцного чавуну із знесірчуванням металу в ковші карбонатом натрію і модифікацією у формі магнієм [патент Японії №47-32892, кл. 10J154, 1972г.] Недоліки відомого способу отримання чавуну з кулястим графітом полягають в тому, що він вимагає спеціальної виплавки чавуну з низьким вмістом сірки і застосування рідкоземельних металів, спеціальної виплавки магнієвого сплаву, що здорожує виробництво високоміцного чавуну. Крім того не забезпечується отримання стабільних властивостей і структури. Найближчим з аналогів до способу, що заявляється, є спосіб отримання чавуну з кулястим графітом для прокатних валів, який одержують на Коммунарському металургійному комбінаті (КомМК). Згідно технологічній інструкції по доменному виробництву [ТІ м. Коммунарськ, КомМК 1986г, стор.4-6] після виплавки чавуну в доменній печі при його випуску в чугуновозні ковші проводиться позапічна обробка з метою знесірчування і знефосфорації спеціальними реагентами. Для чого під випуск подається чистий ківш і при обов'язковій умові непопадання з чавуном шлаку в ківш, встановлений наступний порядок завантаження кальцинованої соди і кисневмісних матеріалів: - Першим з реагентів в чавуновозний ківш завантажується кальцинована сода, кількість якої залежить від початкового процентного вмісту сірки в чавуні; - Після розплавлення кальцинованої соди по ходу випуску чавуну порціями по 5-1 Окг засипається кисневмісний матеріал, кількість якого залежить від ваги чавуну в чугуновозі і вмісту кремнію в ньому (0,2-1,5т). Ківш з чавуном і шлаком прямує на розливну машину, і після зливу шлаку, в шлаковню розливається на розливній машині в чушковий товарний. Цей спосіб забезпечує значне видалення на ряду з сіркою неметалевих і газових включень з металу. За рахунок того, що температура плавлення соди (850°С) нижче ніж карбідних утворень в чавуні, то при температурі металу №гО знаходячись в рідкому стані коагулює і, піднімаючись на поверхню металу, сприяє видаленню, крім сірки, ще і неметалевих і газових включень (Ог, N2). Проте ця технологія позапічної обробки дуже складна, дорога і екологічно надмірно несприятлива. Загальні ознаки відомого способу виробництва високоякісного переробного чавуну і способу, що заявляється: О 04 О) 7240 1 Завантаження в доменну піч шихти (агломарочний склад цього чавуну визначають сумою мерату, окатишів, вапняку, коксу) вмісту в ньому сірки і фосфору в межах мас 0,0302 Завантаження в доменну піч марганцевов0,075% місних матеріалів і металодобавок Спосіб виробництва високоякісного перероб3 Розливання чавуну ного чавуну здійснюється таким чином Виплавку 4 Позапічна обробка магнієм переробного чавуну в доменній печі здійснюють Задачею корисної моделі, що заявляється, є шляхом плавлення шихти і добавок В якості шихудосконалення технології підбору шихти для вити завантажують агломерат, окатиші, вапно, кокс, плавки чавуну і введення добавок для позашчноі марганцевовмюні матеріали і металодобавки Агобробки при якій за рахунок дегазації чавуну, зниломерат і окатиші використовують з контрольоваження неметалевих включень, стабілізації струкним вмістом фосфору 0,03-0,075% при співвіднотури графіту забезпечуються високі механічні влашенні (0,1-1,5) (1-2,4), після виплавки чавуну в стивості чавуну, знижуються витрати на його доменній печі, чавун випускають в ківш, і після виробництво при високій еколопчності процесу його наповнення в нього вводять магній зливковий або гранульований в КІЛЬКОСТІ 0,8-1 ,5КГ/Т чавуну із Поставлена задача вирішується за рахунок тошвидкістю його введення в чавун 70-200г/сек го, що спосіб виробництва високоякісного переробного чавуну включає завантаження в доменну піч Приклад коксу, агломерату, окатишів, вапняку, марганцевоВиплавляли чавун в доменній печі Донецького вмюних матеріалів, металодобавки, розливання металургійного заводу (ДМЗ) з використанням шичавуну і позапічну обробку магнієм згідно корисної хти що складається в основному з агломерату і моделі агломерат і окатишів завантажують із вмісокатишів із вмістом фосфору і сірки (0,02-0,05 і том фосфору 0,030-0,075% при співвідношенні 0,015-0,025%) ВІДПОВІДНО при співвідношенні агло(0,1-1,5) (1-2,4), а після наповнення ковша чавуном мерату і окатишів (0,1-1,5) (1-2,4) Розплавлений в нього вводять магній зливковий або гранульовачавун зливали в ківш, де проводили остаточну ний в КІЛЬКОСТІ 0,8-1,5кг/т чавуну із швидкістю його обробку по видаленню фосфору і сірки шляхом введення в чавун 70-200г/сек обробки зливковим магнієм, який вводили в ківш в КІЛЬКОСТІ 0,8-1,5кг/т чавуну із швидкістю його ввеВідомо, ЩО ВИСОКОЯКІСНИЙ переробний чавун дення в чавун 70-200г/сек, після обробки чавуну в вміщує фосфору і сірки (0,02-0,05 і 0,015-0,025%) ковші, направляли ківш до розливної машини ВІДПОВІДНО Джерелом фосфору в чавуні є всі завантажувані в піч матеріали, причому зважаючи на ХІМІЧНИЙ склад отриманого чавуну марки ПВК однакове із залізом споріднення до кисню, фосприведений в табл 1 фор практично повністю відновлюється в доменній ВІДМІТНОЮ особливістю отриманого чавуну по печі і переходить в чавун Отже, понизити вміст хімічному складу в порівнянні з переробним, що фосфору в чавуні можна за рахунок зниження виплавляється, на ДМЗ з вмістом фосфору до надходження фосфору в доменну піч з шихтою і 0,05% і сірки до 0,015% що відповідає (ГОСТ 805шляхом позапічного видалення фосфору з рідкого 95) чавуну шляхом присадок реагентів Для вивчення структури було відібрано 6 чушок чавуну ДМЗ і Коммунарського металургійного На першому етапі зниження вмісту фосфору в комбінату (КомМК) Зразок чавуну №1 ДМЗчавуні здійснюють за рахунок підбору шихти для звичайний переробний без позапічної обробки, виплавки чавуну за вмістом фосфору Доцільно зразок №2-чавун КомМК, оброблений содою зовні використовувати агломерат і окатиші із вмістом печі, уявляє собою чавун марки ПВК (прототип) і фосфору 0,030-0,075% в співвідношенні (0,1-1,5) узятий для порівняння (1-2,4), а подальше зниження вмісту сірки з 0,020,05% до менше 0,015-0,025% (високоякісний Зразок №3 ДМЗ - по хімічному складу відповічавун) слід проводити за рахунок позапічного введає марці ПВК, але без позапічної обробки магнідення магнію Зливковий або гранульований магєм, зразки №№ 4, 5, 6 чавун ДМЗ марки ПВК з поній вводять в чавун після наповнення ковша КІЛЬзапічною обробкою магнієм Виплавлений і КІСТЬ магнію необхідне на обробку складає 0,8оброблений або необроблений магнієм зовні печі 1,5кг/т, причому магній вводять в чавун із швидкісчавун ДМЗ розливали в чушки масою до 20кг при тю 70-200г/сек Низький вміст фосфору в чавуні швидкості не більш 10м/хв Оброблений на КомМК при обробці в чугуновозному ковші дозволяє здійсодою чавун розливали в чушки до 55кг снювати подачу магнію із швидкістю 70-200г/сек Металографічне дослідження макроструктури Це сприяє ефективності процесу десульфураци і зразків чавуну, які були вирізані з чушок, проводизабезпечує отримання рівномірної структури чавулися після гарячого протравлення, в 50% розчині ну з кулястим графітом Введення магнію зі швидсоляної кислоти і методом зняття сірчаних відбиткістю, більшою 200г/сек приводить до його інтенків по Бауману Макроструктура зразків з чушок сивного випаровування, що супроводиться рафінованого магнієм чавуну щільна і зайнята викидами і низьким засвоєнням, а введення магстовбчатими кристалами нію із швидкістю меншої 70г/сек недостатньо для Порівняльний аналіз мікроструктури зразків протікання активного процесу десульфураци, що №1 і №3 з чавуну виробництва ДМЗ і зразків №4 приводить до утворення нестабільної структури з №5 №6 з чавуну виробництва ДМЗ з обробкою переважно пластинчатим графітом через низьку магнієм, показав благотворний вплив на форму його концентрацію в розплаві чавуну графіту, якщо в звичайному чавуні графіт має, в основному, форму грубих пластин, то з введенням Вказана КІЛЬКІСТЬ І ШВИДКІСТЬ забезпечують демагнію пластини різко подрібнюються і окрутягазацію чавуну, зниження наявності неметалевих включень, подрібнення (перетворення) графіту А 7240 ються, а переважна частина графіту має зіркоподібну, розірвану і кулясту форму При порівнянні мікроструктури тих же зразків №1 і №3 із зразком №2 з чавуну виробництва КомМК, можна відзначити, що площа зразка №3 зайнята в основному включеннями графіту пластівцевидної і ниткоподібної форми, тобто форма графіту в металі виробництва КомМК більш сприятлива ніж у зразків №1, №3 ДМЗ В досліджуваному чавуні не обробленому магнієм сумарна газонасиченість тільки від витримки його в ковші і транспортування до місця розливання знижувалася на 14-30% При обробці чавуну магнієм зниження сумарної газонасиченості склало 35-85% від первинної По своїх властивостях, чавун ДМЗ модифікований магнієм має сприятливу форму графіту і перевершує чавун КомМК, який обробляють содою Крім того перевага виробництва переробного високоякісного чавуну за пропонованою технологією забезпечує зниження витрат на його виробництво, забезпечує можливість масового виробництва з високою еколопчністю / стабільними механічними властивостями Таблиця 1 ХІМІЧНИЙ состав чавуна № п/п Завод 1 2 3 4 5 6 Кремній 0,68 ДМЗ КомМК 0,61/0,53 ДМЗ 0,74/0,91 ДМЗ 1,0/0,96 ДМЗ 0,51/0,56 ДМЗ 0,74/0,63 Масова доля елементів, % Марганець Сера Фосфор Вуглевод 0,032 0,062 0,54 4,22 0,50/0,50 0,068/0,022 0,033/0,032 3,73/3,70 0,65/0,72 0,012/0,017 -/0,048 -/4,35 0,80/0,83 0,020/0,011 -/0,044 -/4,30 0,56/0,61 0,080/0,021 -/0,043 -/4,40 0,60/0,65 0,028/0,011 -/0,053 -/4,35 Витрата Примітка сода Сода, окатиши Магній, 48кг Магній, 24кг Магній, 48кг Звичайна технологія Обробка содою Без обробки Обробка Обробка Обробка Примітка в чисельнику основний аналіз, в знаменнику - по розливочній машині Комп ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 28 прим Міністерство ОСВІТИ і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності', вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601