Компакт-матеріал для обробки металургійних розплавів

Реферат: UA 79432 U UA 79432 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузі чорної металургії, зокрема до пічної і ківшевої обробки чавуну і сталі порошкоподібними присадних матеріалами. Відомий компакт-матеріал у вигляді порошкового дроту, що містить кальцій (Са) і плавиковий шпат (CaF2) при співвідношенні Ca/CaF2=0,4-0,6 (АС СРСР № 1759356, опубл. 07.09.1992 p.), а також порошковий дріт, що містить інгредієнти Са і СаО при співвідношенні Са / СаО - 0,6-0,8 (АС СРСР № 17762117, опубл 15.12.1992 р). Ефективність аналогів залежить від реалізації структурно-хімічних реакцій утворення мінеральних фаз нижчої валентності - монофториду (CaF) і монооксиду кальцію (СаО), які володіють високою реакційною здатністю не тільки до домішкових елементів (сірка, кисень та ін), але і до вогнетривкої футерівки сталеплавильних агрегатів і сталерозливних ковшів, знижуючи міжремонтні терміни. Найближчий аналог (патент України № 45638 МПК С21С 7/00, опубл. 25.11.2009 р.), в якому порошковий дріт містить (20-60) % металевого кальцію, решта - обпалений доломіт і хлориди лужних металів. В основу корисної моделі поставлена задача отримання порошкових компакт-матеріалів з високою реакційною здатністю і адсорбційною ємністю до домішкових елементів без зниження терміну служби вогнетривких матеріалів і підвищення техніко-економічної ефективності процесу рафінування залізовуглецевих розплавів за рахунок використання доступних і дешевих мінеральних шлакоутворюючих компонентів з вторинної вогнетривкої сировини - відпрацьована футерівка плавильних печей і розливних ковшів (шамот, доломіт, муліт, глинозем та ін.) при реалізації структурно-хімічних реакцій утворення активованих шлаків для розкиснення та десульфурації металу і шлаку. Поставлена задача вирішується тим, що компакт-матеріал для обробки металургійних розплавів в сталевій оболонці заданого типорозміру з порошкоподібним наповнювачем, що містить кальцій і/або його сплави для обробки залізовуглецевих розплавів, який, згідно з корисною моделлю, додатково містить фракціонований шамотний бій при співвідношенні інгредієнтів, мас. %: кальцій 35-65 шамот інше. Як кальцієвмісний компонент використовують мінеральну сировину та синтетичні матеріали типу плавикового шпату, карбонатів і карбідів кальцію. Як кальцієвмісний компонент використовують сплави силікокальцію і алюмокальцію. Стехіометричний склад шамоту відповідає хімічній сполуці Аl2O33SіO2 складу (мас. %) (36,2 / 63,8), що утворюється за монотектичною реакцією на коноді при 1700 °С. Механізм активування шлаку і рафінування залізовуглецевих розплавів здійснюється через послідовний ряд структурно-хімічних реакцій, які закінчуються балансовим рівнянням: : 12(Са)ме+4(Са)ШЛ+12(О)ме+ 2(О)ШЛ+2(S)ме+2(Al2O33SiO2)Ш  (6SiO22 Аl2О314CaO2CaS)PШ Шлакометалева суміш складу (35-55) % кальцію, шамот - інше, в кількості 1,4-1,6 кг/т утворює рафінувальних шлак (РШ) у кількості 1,5 кг/т, що містить (мас. %) 24,1 SiO2 + +13,7Аl2О3+52,5СаО+9,7CaS при основності В°=2,2, М=1,5, який адсорбує кисень з металу в кількості 0,21 кг/т і сірки 0,06 кг/т. Мінеральні компоненти являють собою вторинну сировину з відпрацьованої вогнетривкої футерівки (шамот, периклаз, доломіт, глинозем, муліт), а також флюси - плавні - плавиковий шпат, ставроліт, силіманіт, карбонати лужних і лужноземельних елементів, що підвищують рідкотекучість і адсорбційну ємність рафінувальних шлаків. Металевий кальцій еквівалентно замінюється його сплавами - силікокальцію, алюмокальцію. Техніко-економічна ефективність компакт-матеріалу оцінена при використанні дослідної партії компакт-матеріалу для обробки електросталі. При витраті 1,0 кг/т шлако-металевої суміші утвориться 1,5 кг/т рафінувального шлаку, який адсорбує зі шлаку 0,06 кг/т сірки і 0,21 кг/т кисню, що в 3-5 разів вище серійних рафінувальних шлаків в стальковші. Таким чином, існує причинно-наслідковий зв'язок між складом наповнювача компактматеріалу і його техніко-економічною ефективністю під час пічної і ківшевої обробки рафінувального шлаку і залізовуглецевих розплавів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 1. Компакт-матеріал для обробки металургійних розплавів в сталевій оболонці заданого типорозміру з порошкоподібним наповнювачем, що містить кальцій і/або його сплави для обробки залізовуглецевих розплавів, який відрізняється тим, що додатково містить фракціонований шамотний бій при співвідношенні інгредієнтів, мас. %: 1 UA 79432 U 5 кальцій 35-65 шамот інше. 2. Компакт-матеріал за п. 1, який відрізняється тим, що як кальцієвмісний компонент використовують мінеральну сировину та синтетичні матеріали типу плавикового шпату, карбонатів і карбідів кальцію. 3. Компакт-матеріал за пп. 1-2, який відрізняється тим, що як кальцієвмісний компонент використовують сплави силікокальцію і алюмокальцію. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2