Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ИЗВЕСТКОВО-МАГНЕЗИАЛЬНЫЙ ФЛЮС
ИЗВЕСТКОВО-МАГНЕЗИАЛЬНЫЙ ФЛЮС

ИЗВЕСТКОВО-МАГНЕЗИАЛЬНЫЙ ФЛЮС

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области металлургии, в частности к флюсам для сталеплавильного производства. Желаемый технический результат - создание флюса, обладающего низкой температурой плавления и высокой реакционной способностью его растворения в сталеплавильных шлаковых расплавах. Известково-магнезиальный флюс содержит, мас.%: 26,0 - 35,0 оксидов магния, 0,3 - 7,0 оксидов алюминия, 5,0 - 15,0 оксидов железа, 0,5 - 7,0 оксидов кремния и остальное - оксиды кальция. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2145357
Класс(ы) патента: C21C5/36, C21C5/54
Номер заявки: 99101601/02
Дата подачи заявки: 27.01.1999
Дата публикации: 10.02.2000
Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Северсталь"; Открытое акционерное общество "Уральский институт металлов"; Открытое акционерное общество "Волховский алюминий"
Автор(ы): Демидов К.Н.; Чумаков С.М.; Смирнов Л.А.; Алексеев Б.А.; Филатов Н.В.; Буксеев В.В.; Пляка В.П.; Филатов М.В.; Зинченко С.Д.; Кузнецов С.И.; Школьник Я.Ш.; Кобелев В.А.; Потанин В.Н.; Возчиков А.П.; Шагалов А.Б.
Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Северсталь"; Открытое акционерное общество "Уральский институт металлов"; Открытое акционерное общество "Волховский алюминий"
Описание изобретения: Изобретение относится к области металлургии, в частности к флюсам для сталеплавильного производства.
Известен шлакообразующий реагент (1), содержащий больше 15% MgO, который получают из магнезита или доломита путем добавления 5-20% цемента, увлажнения (4-30%) и прессования брикетов размером 1-30 мм.
Недостатком шлакообразующего реагента является его высокая влажность, вследствие чего ограничивается применение этого флюса при производстве стали. Недостатком также является высокая температура плавления материала.
Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является шлам для рафинирования сталей и сплавов (2), который содержит (мас. %): CaO - 25-35, MgO - 12-25, Al2O3 - 15-30, SiO2 - 8-20, NiO - 0,1-2,8, Fe2O3 - 0,1-4,0, K2F - 5-20.
Недостатком вышеуказанной шламовой смеси является невозможность ее использования непосредственно в сталеплавильной плавке (конвертер, мартен, электропечь) для шлакообразования вследствие высокого содержания в ней оксидов кремния, никеля и низких концентраций оксидов железа. Присутствие в этой смеси высокого содержания оксидов кремния ухудшает шлакообразование сталеплавильной плавки вследствие образования двух- или трехкальциевых силикатов, что затрудняет растворение извести, а наличие оксидов никеля ограничивает сортамент выплавляемых марок сталей вследствие восстановления никеля из шлака в металл. Кроме этого, заявленный шлак для рафинирования сталей и сплавов (2) имеет начальную температуру плавления 1640oC.
Задачей изобретения является создание состава флюса, обладающего низкой температурой плавления и высокой реакционной способностью его растворения в сталеплавильных шлаковых расплавах.
Поставленная задача достигается тем, что известный флюс, содержащий оксиды кальция, магния, алюминия, железа и кремния, согласно изобретению содержит указанные оксиды при следующем соотношении компонентов (мас.%):
оксиды магния 26,0 - 35,0
оксиды алюминия 0,3 - 7,0
оксиды железа 5,0 - 15,0
оксиды кремния 0,5 - 7,0
оксиды кальция остальное
При низком содержании во флюсе оксидов кремния и высоком содержании оксидов железа в присутствии значительного количества оксидов кальция и магния образуются легкоплавкие шпинели, такие как магноферрит (MgOFe2O3), феррит кальция (CaOFe2O3) и шпинель (MgOAl2O3), имеющие низкие температуры плавления. Несмотря на то, что флюс содержит оксиды алюминия, и в результате этого могут образовываться тугоплавкие соединения 3CaOAl2O3 и CaO2Al2O3, присутствие во флюсе оксидов железа, являющихся плавнем для оксидов алюминия, делает образование этих тугоплавких соединений маловероятным. Таким образом, заявляемый состав флюса, в результате образования в нем легкоплавких соединений оксидов, обладает низкой температурой плавления.
Ввод в состав флюса оксидов алюминия позволяет повысить активность оксидов железа, поэтому, наряду с низкой температурой плавления, скорость растворения флюса в шлаковом расплаве увеличивается.
Учитывая, что футеровка современных сталеплавильных агрегатов (конвертер, электропечь) состоит из магнезиальных огнеупоров, с целью снижения их расхода сталеплавильные шлаки должны содержать необходимое количество оксидов магния, находящееся в равновесии с оксидами магния в огнеупорах. С этой целью во флюс введено значительное количество оксидов магния.
Количество оксидов магния во флюсе определяется полученным содержанием оксидов магния в шлаке, после дачи флюса в сталеплавильный агрегат.
Так, например, при использовании флюса в конвертерной плавке содержание оксидов магния в шлаке должно быть не менее 7,0%, в случае использования углеродмагнезитовой футеровки. Поэтому, если содержание оксидов магния во флюсе будет менее 26,0%, то для получения в шлаке 7,0% оксидов магния приходится вводить значительное количество флюса, что отрицательно сказывается на теплосодержании конвертерной плавки. Если содержание оксидов магния будет превышать 35,0%, то флюс становится хрупким и при перегрузках раскалывается вследствие образования значительного количества твердой фазы чистой окиси магния.
Увеличение во флюсе оксидов алюминия в количестве более 7,0% приводит к повышенному содержанию в нем тугоплавких алюминатов кальция, в результате чего повышается температура плавления флюса. Если флюс будет содержать оксидов алюминия менее 0,3%, то понизится скорость растворения флюса в шлаковом расплаве вследствие малого влияния оксидов алюминия на активность оксидов железа.
Увеличение содержания во флюсе оксидов железа более 15% приводит к повышению оксидов железа в шлаке, которые агрессивно воздействуют на футеровку сталеплавильного агрегата. При снижении содержания оксидов железа во флюсе менее 5,0% увеличивается температура плавления флюса вследствие снижения количества образующихся ферритов.
Если содержание оксидов кремния во флюсе будет превышать 7,0%, то будет образовываться значительное количество силикатов кальция и магния, что приведет к увеличению температуры плавления флюса, а также к снижению растворения флюса в шлаковом расплаве. В случае снижения содержания во флюсе оксидов кремния менее 0,5%, при введении его в шлак повысится вязкость шлака вследствие получения высокой основности, что отрицательно сказывается на стойкости магнезиальных огнеупоров.
Новизна заявляемого известково-магнезиального флюса обусловлена отсутствием в литературе составов флюса, содержащих оксиды магния совместно с оксидами железа в заявляемых пределах.
Ввод в состав флюса высоких концентраций оксидов магния и кальция, составляющих в сумме в среднем 80% с показателями низкой температуры плавления и высокой скорости растворения флюса в шлаковом расплаве, определяет неочевидность заявляемого состава известково-магнезиального флюса.
Пример использования известково-магнезиального флюса в конвертерной плавке.
В опытный конвертер с магнезиальной футеровкой заливали 200 кг чугуна при температуре 1400-1460oC состава, %: C - 4,0-4,2; SiO2 - 0,7; Mn - 0,2-0,28; S - 0,025-0,031; P - 0,06-0,09. После заливки чугуна в конвертер вводили 6 кг известково-магнезиального флюса, опустили фурму и начали продувку чугуна кислородом. По окончании продувки металл имел температуру 1620-1670oC и содержал, (%): C - 0,10-0,12; Mn - 0,06-0,12; S - 0,016-0,018; P - 0,009-0,012. В процессе продувки чугуна определяли момент образования шлака. После слива металла из конвертера замеряли толщину футеровки. Результаты испытаний флюса представлены в таблице.
Из представленной таблицы видно, что заявляемый известково-магнезиальный флюс по сравнению с прототипом имеет низкую температуру плавления и высокую прочность, а использование его в конвертерной плавке быстро образует шлаковый расплав и не оказывает влияния на разрушение магнезиальных огнеупоров кладки конвертера.
Источники информации
1. Пат. США N 4451293. Заявлено 23.04.82. Опубликовано 29.05.84. МКИ C 22 C B 9/10.
2. Авт. Свидетельство СССР N 1036760. Заявлено 05.05.82. Опубликовано в Б.И., 1983, N 31, МКИ C 21 C 5/54.
Формула изобретения: Известково-магнезиальный флюс, содержащий оксиды кальция, магния, алюминия, железа, и кремния, отличающийся тем, что он содержит указанные оксиды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксиды магния - 26,0 - 35,0
Оксиды алюминия - 0,3 - 7,0
Оксиды железа - 5,0 - 15,0
Оксиды кремния - 0,5 - 7,0
Оксиды кальция - Остальное