Шлакоутворююча рафінувальна суміш для обробки розплаву заліза

1. Шлакоутворююча рафінувальна суміш для обробки розплаву заліза, що включає металевий алюміній Almet, оксид алюмінію Аl2О3, оксид кремнію SiO2 і оксиди лужноземельних металів K2O+Na2O, яка відрізняється тим, що додатково містить оксид кальцію СаО при наступному співвідношенні компонентів суміші, мас. %: металевий алюміній Almet 8-18 3 18160 4 глибокого очищення розплаву заліза від небажавинос шлако-металевої емульсії в процесі киснених домішок. Крім того, важливим для зниження во-конвертерної виплавки сталі. матеріальних витрат на виробництво чавуна і стаПри реалізації різних способів обробки чавуна лі є можливість використання однієї шлакоутвов чавуновізному ковші використовують різні суміші рюючої суміші з оптимальним хімічним складом для обробки чавуна, у тому числі, застосовують компонентів для різних способів і етапів виробницобробку магнієм. Однак для такої обробки необтва чавуна і сталі. хідна організація додаткового відділення для раЯкість одержуваного кінцевого продукту при фінування чавуна, що у свою чергу вимагає велиреалізації різних способів виробництва сталі і чаких матеріальних витрат на утримання вуна значною мірою залежить віт типу шлакоутвообладнання. Використання інших способів обробки рюючої суміші, що використовується, її складом і чавуна найчастіше викликає ускладнення технолофізико-хімічними властивостями. гічного процесу, наприклад, вимагає проведення У позапічній обробці сталі в ковші використообробки чавуна в кілька етапів, що у свою чергу вують суміші, що містять вапно і плавиковий шпат обумовлює використання більшої кількості різних або суміші, що включають кремнієвмісні сплави. компонентів, підвищення витрат на виробництво Застосовувані суміші не мають стабільної контрочавуна і утримання обладнання. Виходячи з цього, льованої рафінувальної здатності і не забезпечуу даний час є потреба у такій шлакоутворюючій ють високу чистоту сталі і скорочення витрат на рафінувальній суміші для обробки чавуна, викоривиробництво сталі. Крім того, при використанні стання якої дозволило б спростити технологічний таких сумішей часто необхідне введення додаткопроцес обробки і знизити витрати на виробництво вих елементів, наприклад розкиснювачів, а височавуна і утримання обладнання. кий вміст оксидів кремнію в такій суміші може приВідома шлакоутворююча суміш, яка містить вести до зниження ступеня видалення сірки. оксид кальцію СаО, металевий алюміній Almet, окУ більшості способів наведення шлаку в стасиди лужноземельних металів K2O+Na2O і оксид леплавильних агрегатах використовуються шлакоалюмінію Аl2О3 [патент РФ №2252265, 2005p.]. утворюючі матеріали, основу яких найчастіше Крім того, суміш додатково містить оксиди магнію, складають вапно і плавиковий шпат. Однак у цьозаліза, міді, титана, марганцю. Кількість компоненму випадку за рахунок існуючого природного окистів у шлакоутворюючій суміші складає, мас. %: ного потенціалу твердих шлакоутворюючих матеалюміній 5-83; ріалів створюються умови для протікання оксид алюмінію 2,5-75; небажаних окисних реакцій, що виявляються у оксид кальцію 0,5-10; спіненні і викидах шлако-металевого розплаву. оксид магнію не більш 8; Внаслідок того, що при використанні сумішей заоксид заліза не більш 15; значеного типу при наведенні шлаку необхідно оксид міді не більш 2; додатково проводити розкислення шлакового розоксид титана не більш 7; плаву, є актуальна потреба в шлакоутворюючій оксид марган- не більш 12 і оксиди натрію і рафінувальній суміші такого хімічного і фракційноцю калію 5-7. го складу, використання якої запобіжить розділенОсновним недоліком описаної суміші є велика ню процесів нагрівання і розплавлювання твердих кількість компонентів, що обумовлює складність шлакоутворюючих матеріалів при формуванні раготування такої суміші. Крім того, високий вміст фінувального шлаку, а також процесу розкислення алюмінію в суміші може привести до виникнення шлакового розплаву, що дозволить скоротити вивибухонебезпечної ситуації як при виготовленні трати на виробництво сталі та істотно підвищити суміші, так і в процесі її застосування. якість одержуваного продукту. Відома шлакоутворююча суміш для позапічної У позапічній обробці сталі на установці «ківшобробки сталі в ковші, яка включає вапно і плавипіч» широко застосовуються шлакоутворюючі маковий шпат із загальною витратою 4,2-15,0кг/т метеріали, в якості яких використовують вапно і платалу і співвідношенням компонентів 3,5/1-4,5/1 виковий шпат. Однак використання такої суміші [патент РФ №2138563, 1999р.]. Вказану суміш пошлакоутворюючих матеріалів не забезпечує необдають в ківш у процесі випуску розплаву. Крім тохідний рівень десульфурації сталі. Крім того, виниго, у процесі випуску розплаву в ківш здійснюють кає необхідність додаткового розкислення шлакотакож подачу феросплавів, навуглецьовувателя і вого розплаву. Тому є актуальна потреба в розкиснювача. У якості розкиснювача використошлакоутворюючій рафінувальній суміші такого вують гранульований алюміній з витратою 0,4хімічного і фракційного складу, що забезпечить 2,0кг/т металу. високий рівень десульфурації сталі, а також видаОсновним недоліком описаної шлакоутворююлення інших шкідливих або небажаних домішок. чої суміші є її склад, оскільки вона включає вапно і При здійсненні киснево-конвертерної виплавки плавиковий шпат, які змішуються між собою в просталі по ходу технологічного циклу плавки в концесі подачі в ківш, що не дозволяє здійснювати вертер порційно присаджують шлакоутворюючі контроль ступеня рафінування металу. Крім того, матеріали, у якості яких найчастіше використовупри використанні такої суміші утворений розплав ють вапно і плавиковий шпат. Однак застосування шлаку поза плавильним агрегатом охолоджується шлакоутворюючої суміші з зазначеними компоненнастільки швидко, що повноцінно завершити протами приведе до викидів і виносів шлакоцес рафінування металу не вдається. Нарешті, металевої емульсії. Тому в даний час є тенденція вплив окремих компонентів суміші на вогнетривку до створення такої шлакоутворюючої рафінувальфутерівку металургійних агрегатів приводить до ної суміші, яка дозволить істотно знизити викид і 5 18160 6 швидкого її руйнування і збільшення витрат на сид алюмінію Аl2О3, оксид кремнію SiO2 і оксиди виробництво чавуна і сталі. лужноземельних металів K2O+Na2O [патент УкраїВідома шлакоутворююча суміш для наведення ни №50557, 2002p.]. Крім того, суміш містить оксид шлаку в сталеплавильних агрегатах, яка включає магнію. Кількість компонентів у шлакоутворюючій вапно, шлак від виробництва вторинного алюмінію рафінувальній суміші складає, мас. %: і стабілізований відвальний шлак від виробництва алюміній Almet 20-30 ферованадія [патент РФ №2255119, 2005 p.]. оксид алюмінію Аl2О3 25-45 Основним недоліком описаної шлакоутворююоксид калію К2О 0,5 чої суміші є незбалансованість складу шлакоутвооксид натрію Na2O 0,5 рюючої суміші, що не забезпечує достатнього рівоксид кремнію і магнію решта. ня рафінувальних властивостей суміші, що у свою При використанні цієї суміші не можливо досячергу приводить до зниження якості одержуваного гти глибокого ступеня десульфурації розплаву продукту. заліза і видалення інших неметалічних включень і Відома шлакоутворююча суміш для позапічної небажаних домішок. обробки сталі в установках «ківш-піч», що включає В основу корисної моделі поставлена задача металевий алюміній Almet, оксид алюмінію Аl2О3, створення такої шлакоутворюючої рафінувальної оксиди лужноземельних металів K2O+Na2O і вапно суміші для обробки розплаву заліза, що за рахунок [патент України №51019, 2001p.]. Крім того, суміш оптимально підібраного складу компонентів дододатково включає плавиковий шпат. Кількість зволить забезпечити підвищення ефективності компонентів у шлакоутворюючій суміші складає, металургійних процесів і якісних характеристик мас. %: металів, а також дозволити знизити виробничі виалюміній Almet 1,0-3,0; трати. оксид алюмінію Аl2О3 1,5-5,4; Поставлена задача вирішується тим, що шлаоксид калію К2О і оксид натрію Na2O 0,06-1,3, коутворююча рафінувальна суміш для обробки плавиковий шпат 4,0-15,0, розплаву заліза включає металевий алюміній Almet, вапно решта. оксид алюмінію Аl2О3, оксид кремнію SiO2 і оксиди Основним недоліком описаної суміші для полужноземельних металів K2O+Na2O, при цьому запічної обробки сталі в установках «ківш-піч» є суміш додатково містить оксид кальцію СаО, при наявність у ній плавикового шпату, що не дозволяє наступному співвідношенні компонентів, мас. %: забезпечити необхідний рівень рафінування сталі металевий алюміній Almet 8-18 та обмежує можливість одержання сталі високої оксид кремнію SiO2 2-6 якості. Крім того, плавиковий шпат впливає на оксиди лужноземельних металів 1-3 сталеплавильне обладнання, що приводить до K2O+Na2O збільшення витрат на виробництво сталі. оксид кальцію СаО 10-55 Відоме використання шлакоутворюючого маоксид алюмінію Аl2О3 18-53 теріалу для реалізації способу кисневопри вологості не більш 2%. конвертерної плавки [патент РФ №2228366, Включення до складу шлакоутворюючої рафі2004р.]. У якості шлакоутворюючого матеріалу нувальної суміші оксиду кальцію обумовлене тим, використовують свіжеобпалене вапно. Крім того, що оксид кальцію є активним компонентом, який разом з шлакоутворюючими матеріалами викорисвступає у взаємодію з розчиненою в металі сіркою, товують марганцевміщуючі оксидні матеріали і тим самим сприяє очищенню розплаву заліза від вуглецевмісні матеріали. небажаних і шкідливих домішок. Крім того, оксид Основним недоліком використання описаного кальцію при виплавці високолегованих, вуглецешлакоутворюючого матеріалу є необхідність дових і конструкційних сталей виконує роль модифідавання великої кількості різних компонентів, векатора, який сприяє кристалізації структурних лика витрата марганцевих феросплавів на виробскладових у здрібненій формі, що поліпшує механицтво сталі, а також недостатній ступінь нічні властивості металу. У присутності алюмінію десульфурації сталі, що у свою чергу не дозволяє оксид кальцію також сприяє зниженню вмісту неодержати готовий продукт високої якості. металічних включень у сталі, наприклад її десуВідома шлакоутворююча суміш для обробки льфурації. Зниження вмісту оксиду кальцію в сучавуна в ковші, що включає кальцієвмісні і/або міші нижче 10% недоцільно, оскільки при цьому не алюмінієвмісні реагенти в кількості, що відповідає забезпечується заданий ступінь десульфурації. вмісту сірки в розплаві [патент РФ №2096484, Підвищення вмісту оксиду кальцію в суміші понад 1997p.]. Спосіб характеризується також наявністю 55% також є недоцільним, оскільки приведе до другої фази обробки, коли в розплав вводять щопідвищення температури плавлення шлаку, що найменше один знесірчувальний реагент у кількоутворюється, і зниженню його здатності до очисті, що відповідає вмісту сірки в розплаві. Під час щення розплаву заліза від небажаних і шкідливих третьої фази обробки в розплав уводять кальцієвдомішок. Включення оксиду кальцію (вапна) домісні реагенти. зволяє забезпечити десульфурацію, тобто видаОсновним недоліком описаної шлакоутворююлення сірки з розплаву заліза. При цьому сірка чої суміші є необхідність використання знесірчуваміцно зв'язується в сульфід кальцію CaS і перехольних реагентів у зв'язку з низьким рівнем рафінудить у шлак. Такий склад суміші дозволяє забезвальних властивостей суміші. печити підвищення активності оксиду кальцію, що Найбільш близьким аналогом корисної моделі, сприяє поліпшенню якісних характеристик металу що заявляється, є шлакоутворююча рафінувальна за рахунок більш ефективного очищення його розсуміш, що включає металевий алюміній Almet, ок 7 18160 8 плаву від шкідливих домішок і неметалічних вклюперевищувала 2%. Крім того, при вологості суміші чень. більш ніж 2% механічна міцність сформованих з Металевий алюміній являє собою власне неї брикетів зменшується і вони легко руйнуються алюміній у технічно чистому виді. Алюміній розкив процесі збереження, транспортування та заванслює рідкий розплав заліза, тобто видаляє кисень, таження. а наявність оксиду алюмінію сприяє асиміляції Переважним є підготовка компонентів суміші, неметалічних включень, що у свою чергу сприяє при якій кожен компонент має однорідний фракзниженню вмісту шкідливих домішок, наприклад ційний склад. Для цього компоненти суміші піддасірки, кисню в розплаві заліза. За рахунок вибору ють попередньому здрібнюванню до одержання різних співвідношень алюмінію та оксиду алюмінію основної фракції розміром менш ніж 20мм, після можна регулювати процес шлакоутворення. Зничого компоненти дозують і перемішують між соження вмісту алюмінію в суміші нижче 8% недоцібою. Така підготовка шлакоутворюючої рафінувально, оскільки приводить до зниження здатності льної суміші дозволяє підвищити її реактивну здасуміші до очищення розплаву від небажаних або тність у процесі нагрівання, розплавлювання і шкідливих домішок. Крім того, при вмісті металевзаємодії з розплавом заліза. Крім того, однорідвого алюмінію менш ніж 8% не досягається істотний фракційний склад компонентів і їх попереднє ного прискорення шлакоутворення через недостаперемішування сприяє підвищенню активності як тнє надходження тепла реакції окислювання кожного окремого її компонента, так і сумарної алюмінію в зону активного шлакоутворення. Підактивності компонентів у порівнянні з показниками, вищення вмісту алюмінію в суміші понад 18% тащо досягаються при роздільному використанні кож є недоцільним, оскільки приводить до протікомпонентів шлакоутворюючої рафінувальної сукання процесу шлакоутворення з піротехнічним міші. ефектом, що у свою чергу приводить до зниження Переважним є виконання шлакоутворюючої рафінувальної здатності суміші. При вмісті в суміші рафінувальної суміші з наступним фракційним оксиду алюмінію менш ніж 18% не забезпечується складом компонентів, %: зниження в'язкості шлаку до значень, при яких ≤20,0мм ≤90 відбувається істотне прискорення шлакоутворен>20,0мм решта. ня. При вмісті в суміші оксиду алюмінію понад 53% Такий фракційний склад компонентів суміші є відбувається збільшення в'язкості шлаку за рахуоптимальним з погляду фізико-хімічних закономірнок його насичення тугоплавким глиноземом ностей процесів їх засвоєння. Відхилення фрак(Аl2О3). Таким чином, включення до складу шлакоційного складу убік дрібнодисперсних часток неутворюючої рафінувальної суміші металевого доцільно, тому що вимагає додаткових витрат, але алюмінію Almet і оксиду алюмінію Аl2О3 дозволяє не дає помітного ефекту. Збільшення вмісту велизабезпечити прискорення процесу шлакоутворенкодисперсних часток приводить до збільшення ня, що у свою чергу дозволяє підвищити ефективчасу наведення шлаку, тобто також є невиправданість металургійних процесів і знизити виробничі ним. витрати. Вплив зміни кількісного вмісту компонентів Наявність у суміші оксиду кремнію SiO2 у зашлакоутворюючої суміші на якість сталі, а також значених межах сприятливо позначається на раефективність використання зазначеної шлакофінувальній здатності шлаку. Підвищення вмісту утворюючої суміші для різних способів обробки оксиду кремнію в суміші понад 6% приводить до розплаву заліза ілюструється наступними приклазбільшення в'язкості шлаку і до зниження його радами. фінувальної здатності. Приклади 1-25. Позапічна обробка сталі на Для підвищення рідкорухливості шлаку до установці «ківш-піч». складу суміші введені легкоплавкі компоненти: Шлакоутворюючу суміш приготували шляхом оксид натрію та оксид калію в кількості 1-3мас. %. роздільного попереднього зневоднювання до воЗниження вмісту в суміші оксидів натрію і калію логості нижче 2% (при необхідності) і здрібнюваннижче 1% приводить до небажаного збільшення ня металевого алюмінію Almet, оксиду кремнію в'язкості шлаку, погіршенню умов плавлення суміSiO2, суміші оксидів лужноземельних металів ші і підвищенню часу обробки розплаву заліза. K2O+Na2O (1:1), оксиду кальцію СаО і оксиду алюВведення в суміш більш ніж 3% оксидів натрію і мінію Аl2О3 до одержання такого фракційного калію приводить до зниження температури розпскладу кожного компонента, у якому кількість чаславу в зоні реакції і зниженню ефективності його ток розміром менш ніж 20мм була не менш 90%. обробки шлакоутворюючою рафінувальною суміПісля цього приготували шлакоутворюючу суміш шшю. 25 різних складів, зазначених у Таблиці 1, кожну з Слід зазначити, що основний практичний який розфасували в поліетиленові мішки, зручні ефект від використання шлакоутворюючої суміші для завантаження в установку «ківш-піч». такого складу полягає в підвищенні технологічної Сталь марки AISI8620 піддали позапічній децінності вапна, що входить до складу суміші, тобто сульфурації в 130-тонному ковші на установці оксиду кальцію СаО, при десульфурації металу, «ківш-піч». Після випуску металу з електропечі що забезпечується високим розріджувальним ківш установили на сталевіз і подали на установку впливом на частки вапна оксиду алюмінію, а також «ківш-піч». На поверхню розплаву послідовно приоксидів натрію і калію. саджували розфасовану в поліетиленові мішки Для виключення виникнення пожежонебезпечшлакоутворюючу суміш, одночасно продували них ситуацій при виготовленні, збереженні і трансметал аргоном через дві пористі пробки в днищі портуванні суміші необхідно, щоб її вологість не 9 18160 10 ковша. На всіх плавках шлакоутворюючу суміш звичайними лабораторними методами. Отримані вводили в кількості (10±0,2) кг/т сталі. результати приведені нижче в Таблиці 1. Наприкінці кожної плавки вимірювали ступінь десульфурації мелалу і масову частку сірки в сталі Таблиця 1 Склад шлакоутворюючої рафінувальної суміші для позапічної обробки сталі в установці «ківш-піч» і показники десульфурації металу Приклад № 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. Масова частка компонентів шлакоутворюючої суміші, % Металев. алюміній 7,0 8,0 16,0 18,0 19,0 7,0 9,0 15,0 18,0 19,0 7,0 8,0 15,0 18,0 19,0 7,0 8,0 16,0 18,0 20,0 7,0 8,0 16,0 18,0 19,0 Аl2О3 K2O+Na2O SiO2 82,1 79,0 43,0 18,0 10,0 82,1 78,0 44,0 22,0 10,0 82,1 79,0 44,0 18,0 10,0 82,1 79,0 53,0 18,0 9,0 82,1 79,0 43,0 18,0 10,0 0,9 1,0 2,0 3,0 4,0 0,9 1,0 2,0 3,0 3,4 0,9 1,0 2,0 3,0 3,8 0,9 1,0 2,0 3,0 3,4 0,9 1,0 2,0 3,0 3,6 1,0 2,0 4,0 6,0 7,0 1,0 2,0 4,0 6,0 6,8 1,0 2,0 4,0 6,0 7,0 1,0 2,0 4,0 6,0 6,6 1,6 2,0 4,0 6,0 6,3 Аналіз отриманих даних показує, що прийнятний ступінь десульфурації металу (не нижче 46,0%) при припустимій масовій частці сірки в металі після обробки (не більш 0,018%) був досягнутий в плавках 3, 4, 8, 9, 13, 14, 18, 19, 23 і 24, при яких застосовувалися шлакоутворюючі суміші, співвідношення компонентів у яких витримувалось в оптимальних межах. У плавках 1, 2, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 20, 21, 22 і 25 застосовувалися інші шлакоутворюючі суміші, співвідношення компонентів у яких виходило за оптимальні межі та у цих плавках спостерігалися як підвищений вміст сірки в металі, так і недостатня ступінь його десульфурації. Приклад 26. Позапічна обробка сталі в ковші на випуску плавки. Приготували шлакоутворюючу рафінувальну суміш, як описано в Прикладах 1-25, з наступним складом, мас. %: металевий алюміній Аlмет 14 оксид кремнію SiO2 4 оксиди лужноземельних металів K2O+Na2O 2 оксид кальцію СаО 50 Ступінь десульфурації металу, % (чисельник) і масова частка Оксид каль- сірки в сталі після її обробки, % цію СаО 9,0 10,2/0,026 10,0 18,3/0,027 35,0 56,5/0,018 55,0 46,3/0,012 60,0 38,4/0,020 9,0 9,5/0,028 10,0 20,2/0,025 35,0 51,8/0,015 55,0 58,6/0,010 58,0 43,4/0,027 9,0 8,7/0,029 10,0 14,3/0,028 35,0 57,8/0,011 55,0 61,3/0,010 61,0 43,3/0,026 9,0 9,8/0,027 10,0 21,5/0,024 35,0 55,2/0,018 55,0 58,4/0,014 60,0 35,6/0,020 9,0 11,6/0,030 10,0 18,4/0,026 35,0 50,6/0,014 55,0 56,4/0,012 59,0 45,7/0,018 оксид алюмінію Аl2О3 30 Після закінчення виплавки сталі в сталеплавильному агрегаті її перелили в ківш відповідної ємності. Сталь марки S235J2G3 піддали позапічній обробці в 175-тонному ковші на випуску плавки. У процесі випуску розплаву в ківш подавали попередньо підготовлену шлакоутворюючу рафінувальну суміш. Шлакоутворюючу рафінувальну суміш помістили в бункер з феросплавами або спеціалізований бункер. Під час випуску розплаву для забезпечення ефективності обробки присаджування в ківш шлакоутворюючої рафінувальної суміші робили рівномірно, починаючи при наповненні ковша металом на 1/6-1/7 висоти і закінчували при наповненні його на 1/2 висоти. Одночасно метал у ковші продували за звичайною технологією нейтральним газом. На всіх плавках кількість шлакоутворюючої рафінувальної суміші установлювали такою, щоб вона була в межах 5-6кг/т сталі. Наприкінці кожної плавки вимірювали ступінь десульфурації металу і масову частку сірки в сталі 11 18160 12 звичайними лабораторними методами. Отримані результати наведені нижче в Таблиці 2. Таблиця 2 Показники обробки сталі в ковші на випуску плавки Масова частка Ступінь десульфурації метаМасова частка вугТемпература металу Витрата суміші, сірки в металі лу, % (чисельник) і масова лецю в металі перед перед випуском, °С кг/т перед обробкою, частка сірки в сталі після її випуском, % % обробки, % 0,10 1645 5,21 0,040 20,0/0,032 0,12 1645 5,02 0,037 18,9/0,030 0,15 1647 5,15 0,048 31,2/0,033 0,17 1642 5,01 0,045 28,9/0,032 0,16 1648 5,02 0,047 38,3/0,029 0,12 1652 5,41 0,046 23,9/0,035 0,15 1645 5,02 0,045 33,3/0,030 0,13 1642 5,21 0,048 37,5/0,030 0,15 1645 5,02 0,052 42,3/0,030 0,18 1648 5,21 0,045 40,0/0,027 0,18 1646 5,05 0,050 46,0/0,027 0,16 1645 5,21 0,045 42,2/0,026 0,22 1644 5,02 0,042 23,8/0,032 0,17 1645 5,02 0,047 25,5/0,035 0,12 1642 5,46 0,048 37,5/0,030 0,13 1647 5,21 0,043 18,6/0,035 0,16 1648 5,21 0,044 27,3/0,032 0,14 1645 5,25 0,046 30,4/0,032 0,15 1642 5,23 0,050 36,0/0,032 0,17 1645 5,21 0,048 20,8/0,028 0,18 1644 5,21 0,040 25,0/0,030 0,16 1648 5,05 0,045 37,8/0,028 0,11 1644 5,21 0,050 32,0/0,034 0,09 1645 5,02 0,048 20,8/0,038 0,15 1646 5,02 0,046 26,1/0,034 Аналіз отриманих даних показує, що при використанні шлакоутворюючої рафінувальної суміші для обробки металу в ковші на випуску плавки досягається стабільне повторення очікуваного результату по ступені десульфурації металу і вмісту сірки. Приклад 27. Наведення шлаку в сталеплавильних агрегатах. Приготували шлакоутворюючу рафінувальну суміш, як описано в Прикладах 1-25, з наступним складом, мас. %: металевий алюміній Аlmet 12 оксид кремнію SiO2 4 оксиди лужноземельних металів K2O+Na2O 2 оксид кальцію СаО 35 оксид алюмінію Аl2О3 45 Після розплавлювання вихідних шихтових матеріалів у сталеплавильних агрегатах виконується наведення (корегування) технологічного шлаку з метою забезпечення заданих параметрів виплавки сталі. По ходу виплавки сталі в 250-тонній мартенівській печі вуглецевої, низьколегованої і легованої сталі, на дзеркало металу присаджували попередньо підготовлену шлакоутворюючу рафінувальну суміш. На всіх плавках кількість шлакоутворюючої рафінувальної суміші установлювали такою, щоб воно було в межах 7-15кг/т сталі. По ходу плавки контролювали швидкість нагрівання металу і швидкість видалення сірки, що порівнювали з аналогічними показниками, отриманими раніше на плавках, у яких не застосовувалася така шлакоутворююча рафінувальна суміш. Отримані результати наведені нижче в Таблиці 3. 13 18160 14 Таблиця 3 Показники обробки сталі в ковші на випуску плавки Масова частка Температура мевуглецю в металі талу перед приперед присадкою садкою суміші, °С суміші, % 0,60 0,52 0,45 0,57 0,36 0,52 0,45 0,53 0,55 0,48 0,58 0,56 0,62 0,57 0,42 0,53 0,56 0,54 0,55 0,47 0,48 0,56 0,61 0,59 0,55 1555 1545 1547 1542 1558 1552 1545 1552 1545 1548 1546 1545 1544 1545 1552 1547 1548 1545 1542 1545 1544 1548 1544 1545 1546 Витрата суміші, кг/т 7,22 8,33 7,58 9,01 9,25 7,86 9,95 11,23 10,56 9,56 8,65 7,53 8,64 9,32 9,25 8,76 7,56 7,12 8,34 9,11 10,64 10,65 11,22 12,35 7,66 Аналіз отриманих даних показує, що при використанні шлакоутворюючої рафінувальної суміші для наведення (корегування) технологічного шлаку в сталеплавильному агрегаті по ходу виплавки сталі досягається швидкість нагрівання металевої ванни до 3,11°С/хв і швидкість зниження масової частки сірки в металі, що досягала значень до 0,00036%/хв, що в два і більше разів перевищує аналогічні показники, отримані в плавках без присаджування даної шлакоутворюючої рафінувальної суміші. Приклад 28. Киснево-конверторна виплавка сталі. Приготували шлакоутворюючу рафінувальну суміш, як описано в Прикладах 1-25 з наступним складом, мас. %: металевий алюміній Аlmet 14 оксид кремнію SiO2 4 Швидкість нагрівання металу без присаджування суміші, °С/хв (чисельник) і відповідно швидкість видалення сірки %/хв 1,08/0,00011 0,96/0,00008 1,25/0,00010 1,11/0,00012 1,32/0,00016 1,24/0,00014 1,33/0,00013 1,23/0,00012 1,17/0,00009 1,08/0,00009 1,67/0,00011 1,09/0,00015 1,34/0,00014 1,32/0,00012 1,23/0,00011 1,45/0,00011 1,22/0,00012 1,24/0,00009 1,07/0,00011 0,98/0,00008 1,11/0,00009 1,23/0,00010 1,13/0,00014 1,25/0,00018 1,35/0,00016 Швидкість нагрівання металу після присаджування суміші, °С/хв (чисельник) і відповідно швидкість видалення сірки %/хв 2,81/0,00032 2,56/0,00028 3,15/0,00035 2,94/0,00032 2,96/0,00031 2,92/0,00034 3,11/0,00033 2,86/0,00032 2,76/0,00028 2,67/0,00029 3,26/0,00036 2,63/0,00028 2,94/0,00031 2,92/0,00032 2,86/0,00028 2,67/0,00030 2,66/0,00031 3,08/0,00028 2,56/0,00027 2,45/0,00025 2,68/0,00027 2,92/0,00031 2,86/0,00034 2,96/0,00036 3,11/0,00035 оксиди лужноземельних металів K2O+Na2O 2 оксид кальцію СаО 35 оксид алюмінію Аl2О3 45 У 160-тонний конвертер завантажили металобрухт, залили рідкий чавун і почали продувку киснем. На початку продувки в конвертер вводили попередньо підготовлену шлакоутворюючу рафінувальну суміш у кількості від 15 до 25кг/т сталі. Суміш вводили в поліетиленових мішках або, після попереднього брикетування, у виді брикетів. По ходу плавки контролювали основні параметри процесу, що порівнювали з аналогічними показниками, отриманими раніше на плавках, у яких не застосовувалася така шлакоутворююча рафінувальна суміш. Отримані результати наведені нижче в Таблиці 4. 15 18160 16 Таблиця 4 Показники використання шлакоутворюючої рафінувальної суміші у киснево-конверторній плавці (чисельник без присаджування суміші / знаменник із присаджуванням суміші) Темп-ра Тривалість Масова частка повалки, °С продувки, хв вуглецю, % 1612/1605 20/18 0,045/0,052 1610/1605 21/19 0,042/0,058 1611/1606 20/19 0,044/0,058 1612/1609 19/18 0,043/0,052 1615/1611 20/19 0,045/0,056 1614/1610 21/18 0,044/0,055 1610/1608 20/18 0,042/0,053 1612/1609 21/19 0,041/0,051 1616/1611 20/18 0,040/0,055 1612/1608 20/18 0,045/0,054 1610/1605 21/19 0,043/0,053 1613/1606 19/18 0,042/0,054 1611/1606 20/18 0,044/0,056 1612/1609 21/19 0,045/0,051 1610/1605 20/18 0,046/0,054 1613/1606 20/18 0,045/0,052 Масова част- Масова частка ка сірки, % фосфору, % 0,047/0,044 0,015/0,012 0,042/0,042 0,014/0,011 0,041/0,040 0,016/0,012 0,044/0,040 0,015/0,011 0,042/0,039 0,014/0,010 0,044/0,041 0,013/0,011 0,046/0,043 0,016/0,013 0,043/0,040 0,015/0,012 0,046/0,042 0,014/0,010 0,042/0,038 0,015/0,013 0,041/0,039 0,016/0,014 0,040/0,037 0,012/0,010 0,042/0,039 0,013/0,011 0,044/0,041 0,015/0,013 0,041/0,037 0,014/0,011 0,042/0,039 0,016/0,012 Аналіз отриманих даних показує, що при використанні шлакоутворюючої рафінувальної суміші для наведення технологічного шлаку в кисневому конверторі по ходу виплавки сталі досягається скорочення тривалості перших операцій, поліпшення показників по вмісту вуглецю, сірки і фосфору в сталі, а також якісних показників шлаку, що забезпечує скорочення тривалості плавки в кисневому конверторі і поліпшення якості сталі. Приклад 29. Обробка чавуна в чавуновізному ковші. Приготували шлакоутворюючу рафінувальну суміш як описано в Прикладах 1-25, з наступним складом, мас. %: металевий алюміній Аlmet 16 оксид кремнію SіO2 6 СаО в шлаку, % 48,3/48,9 47,5/48,1 46,7/48,2 47,9/48,3 48,7/48,9 46,9/48,2 46,4/48,6 47,7/48,7 46,6/48,5 48,7/48,8 48,8/48,9 48,7/48,8 47,9/48,2 46,4/48,4 48,6/48,6 48,5/48,5 SiO2 y Основність шлаку, % шлаку 19,4/18,9 2,48/2,58 19,2/19,1 2,47/2,52 18,9/18,5 2,47/2,61 19,1/18,7 2,51/2,58 19,2/18,8 2,53/2,60 18,8/18,5 2,49/2,61 18,9/18,4 2,45/2,64 19,2/18,7 2,48/2,60 19,1/18,8 2,44/2,58 19,9/19,2 2,45/2,54 18,7/18,5 2,61/2,64 18,8/18,3 2,59/2,67 19,4/19,3 2,47/2,49 19,2/18,9 2,42/2,56 18,9/18,5 2,57/2,63 19,8/19,5 2,45/2,48 оксиди лужноземельних металів K2O+Na2O 2 оксид кальцію СаО 25 оксид алюмінію Аl2О3 50 У металургійному агрегаті здійснювали приготування розплаву і термочасову обробку розплаву. Під час випуску доменної плавки в чавуновізний ківш під струмину металу присаджували шлакоутворюючу рафінувальну суміш у межах від 1,5 до 2,5кг/т чавуна. По ходу плавки контролювали основні параметри процесу, що порівнювали з аналогічними показниками, отриманими раніше на плавках, у яких не застосовувалася така шлакоутворююча рафінувальна суміш. Отримані результати приведені нижче в Таблиці 5. Таблиця 5 Показники обробки чавуна в чавуновізному ковші під час випуску доменної плавки Масова частка сірки в Масова часчавуні по міксері без тка сірки в Температура чавуна перед Витрата суміші, кг/т присаджування суміші чавуні в льо- присаджуванням суміші, °С (чисельник) і з присатки ДП, % джуванням суміші, % 1 0,029 0,035 0,025 0,032 0,028 0,032 0,045 0,032 0,036 2 1465 1465 1467 1462 1465 1468 1455 1468 1465 3 1,55 1,62 1,56 1,75 2,11 2,15 1,85 1,58 1,64 4 0,040/0,032 0,046/0,040 0,037/0,030 0,042/0,035 0,040/0,032 0,045/0,036 0,058/0,048 0,045/0,035 0,044/0,040 Ступінь ресульфурації чавуна без присаджування суміші (чисельник) і з присаджуванням суміші, % 5 0,011/0,003 0,011/0,005 0,012/0,005 0,010/0,003 0,012/0,004 0,013/0,004 0,013/0,003 0,013/0,003 0,012/0,004 17 18160 18 Продовження таблиці 5 1 0,032 0,028 0,030 0,038 0,025 0,029 0,032 0,030 0,030 0,031 0,028 0,032 0,035 0,027 0,046 0,032 2 1460 1468 1455 1460 1475 1465 1460 1468 1466 1462 1468 1465 1465 1475 1445 1455 3 1,52 1,57 1,62 2,24 1,84 1,58 1,74 1,75 1,82 1,57 2,04 1,56 2,22 1,58 2,34 1,72 Аналіз отриманих даних показує, що при обробці чавуна в чавуновізному ковші з використанням шлакоутворюючої рафінувальної суміші зменшується ступінь ресульфурації сірки в чавун, що забезпечує поліпшення якості чавуна і підвищує ефективність виплавки чавуна. Комп’ютерна верстка Л. Купенко 4 0,042/0,038 0,034/0,029 0,038/0,032 0,046/0,042 0,034/0,032 0,035/0,031 0,042/0,038 0,042/0,036 0,041/0,036 0,046/0,038 0,035/0,032 0,042/0,038 0,046/0,042 0,036/0,032 0,052/0,042 0,046/0,034 5 0,010/0,006 0,006/0,001 0,008/0,002 0,008/0,004 0,009/0,007 0,006/0,002 0,010/0,006 0,012/0,006 0,011/0,006 0,015/0,007 0,007/0,004 0,010/0,006 0,011/0,007 0,009/0,005 0,006/-0,004 0,016/0,002 Таким чином, шлакоутворююча рафінувальна суміш для обробки розплаву заліза за рахунок оптимально підібраного складу компонентів дозволяє забезпечити підвищення ефективності металургійних процесів і якісних характеристик металів, а також дозволяє знизити виробничі витрати. Підписне Тираж 26 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 – 42, 01601