RU2339484C2 - Composition for metal carbonisation - Google Patents
Composition for metal carbonisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339484C2 RU2339484C2 RU2006129615/02A RU2006129615A RU2339484C2 RU 2339484 C2 RU2339484 C2 RU 2339484C2 RU 2006129615/02 A RU2006129615/02 A RU 2006129615/02A RU 2006129615 A RU2006129615 A RU 2006129615A RU 2339484 C2 RU2339484 C2 RU 2339484C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- composition
- carburizing
- carbon
- dust
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 title description 2
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims description 29
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 2
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006253 pitch coke Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к композициям для науглероживания металла и корректировки состава по содержанию углерода чугуна и стали, выплавляемым в металлургическом производстве. Композиция для науглероживания металла представляет смесь углеродсодержащих компонентов, которые в совокупности дают новый положительный эффект.The invention relates to metallurgy, in particular to compositions for carburizing metal and adjusting the composition according to the carbon content of iron and steel, smelted in metallurgical production. The composition for carburizing a metal is a mixture of carbon-containing components, which together give a new positive effect.
В настоящее время при выплавке черных металлов при необходимости проводят науглероживание путем введения в жидкий металл недостающего количества углерода в виде содержащих его материалов, например графита. См. Политехнический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1989, с.212.Currently, in the smelting of ferrous metals, if necessary, carburization is carried out by introducing the missing amount of carbon in the form of materials containing it, for example graphite, into the liquid metal. See Polytechnical Dictionary. M .: Soviet Encyclopedia, 1989, p. 212.
Применяют для науглероживания металла композиции, содержащие углеродсодержащие компоненты: отходы углеродсодержащих изделий, кокса, антрацита, древесного угля и др. См. Политехнический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1989, с.326.Compositions containing carbon-containing components are used for carburizing metal: waste products from carbon-containing products, coke, anthracite, charcoal, etc. See the Polytechnical Dictionary. M .: Soviet Encyclopedia, 1989, p. 326.
Известен карбюризатор (науглероживатель), содержащий углеродсодержащие компоненты. При этом карбюризатор сформирован в виде объемной геометрической фигуры (шара, куба, пирамиды, конуса и др.) (См. описание изобретения РФ №2092568, МПК С21С 1/08, С21В 11/00 от 19.12.94, опубл. 10.10.97).Known carburetor (carburizer) containing carbon-containing components. In this case, the carburetor is formed in the form of a three-dimensional geometric figure (ball, cube, pyramid, cone, etc.) (See the description of the invention of the Russian Federation No. 2092568, IPC С21С 1/08, С21В 11/00 from 12/19/94, publ. 10/10/97 )
Известен карбюризатор в виде композиции, включающей окисленный графит литейный смесевой тигельный, углеродсодержащие компоненты, а также жидкое стекло - остальное. (См. патент №2191209, МПК 7 С21С 1/08, 7/00 от 18.09.2000, опубл. 2002. Бюл. №29).Known carburizer in the form of a composition comprising oxidized graphite mixed foundry crucible, carbon-containing components, as well as liquid glass - the rest. (See patent No. 2191209, IPC 7 C21C 1/08, 7/00 from 09/18/2000, publ. 2002. Bull. No. 29).
Ближайшим аналогом заявленного изобретения является композиция для науглероживания металла, содержащая искусственный графит (RU 2175984 С1, С21С 1/08, 20.11.2001, в документе 4 с. Опубл. 20.11.2001. Бюл. №32).The closest analogue of the claimed invention is a composition for carburizing a metal containing artificial graphite (RU 2175984 C1, C21C 1/08, 11/20/2001, in document 4 pp. Publish. 20.11.2001. Bull. No. 32).
Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение номенклатуры композиций для науглероживания металла, в частности для науглероживания черных металлов при их выплавке, а также разработка композиции, обеспечивающей высокую скорость усвоения углерода жидким металлом.The technical task of the invention is to expand the range of compositions for carburizing metal, in particular for carburizing ferrous metals in their smelting, as well as developing a composition that provides a high rate of assimilation of carbon by liquid metal.
Поставленная задача решается таким образом, что известная композиция для науглероживания металла, содержащая искусственный графит, дополнительно содержит пыль, уловленную при механической обработке угольной продукции, при следующем соотношении, мас.%:The problem is solved in such a way that the known composition for carburizing a metal containing artificial graphite additionally contains dust trapped during the machining of coal products, in the following ratio, wt.%:
при этом графит искусственный содержит 70-80% фракций менее 0,071 мм, а пыль содержит 80-90% фракций менее 0,071 мм.while artificial graphite contains 70-80% of fractions less than 0.071 mm, and dust contains 80-90% of fractions less than 0.071 mm.
Предлагаемая композиция для науглероживания металла расширяет возможности металлургического производства черных металлов путем расширения номенклатуры композиций, обеспечивающих эффективное науглероживание жидкого расплава при стабильной и высокой скорости процесса.The proposed composition for carburizing metal expands the metallurgical production of ferrous metals by expanding the range of compositions that provide effective carburization of liquid melt at a stable and high speed process.
Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне, т.к. данное техническое решение не следует явным образом из существующего уровня техники.Conducted patent research did not reveal similar technical solutions, which allows us to conclude about the novelty and inventive step, because this technical solution does not follow explicitly from the current level of technology.
Предлагаемое техническое решение может быть применимо в литейном производстве и в металлургическом производстве черных металлов. Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, оборудованием), необходимыми для получения предлагаемой композиции для науглероживания металла и для ее использования в промышленности.The proposed technical solution may be applicable in the foundry and in the metallurgical production of ferrous metals. The domestic industry has all the means (materials, equipment) necessary to obtain the proposed composition for carburizing metal and for its use in industry.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется описанием конкретного выполнения композиции, применяемой для науглероживания металла.The essence of the proposed technical solution is illustrated by a description of the specific implementation of the composition used for carburizing metal.
Композиция для науглероживания металла предназначена для введения недостающего углерода в жидкий металл, выплавляемый в типовых металлургических печах, или подачи композиции для науглероживания на зеркало металла в момент его разливки.The composition for carburizing the metal is intended for introducing the missing carbon into the liquid metal smelted in typical metallurgical furnaces, or for feeding the composition for carburizing to a mirror of the metal at the time of casting.
Предлагаемая композиция для науглероживания металла имеет состав, %:The proposed composition for carburizing metal has a composition,%:
при этом графит искусственный содержит 70-80% фракций менее 0,071 мм, а пыль содержит 80-90% фракций менее 0,071 мм.while artificial graphite contains 70-80% of fractions less than 0.071 mm, and dust contains 80-90% of fractions less than 0.071 mm.
Высокая и стабильная скорость усвоения углерода жидким металлом достигается вследствие высокой свободной поверхностной энергии дисперсных компонентов предложенной композиции для науглероживания металла.A high and stable rate of absorption of carbon by liquid metal is achieved due to the high free surface energy of the dispersed components of the proposed composition for carburizing the metal.
Искусственный графит получают в печах графитации из пекового кокса и пека, взятых в соотношении 1:(0,1-0,5), обжигом при температуре 1200-1400°С с последующей графитацией при температуре 2400-3000°С. Искусственный графит, полученный в виде блоков, измельчают до крупности преимущественно фракции менее 0,071 мм с выходом 70-80% и +0,071-0,2 мм остальное.Artificial graphite is obtained in graphitization furnaces from pitch coke and pitch, taken in the ratio 1: (0.1-0.5), fired at a temperature of 1200-1400 ° C, followed by graphitization at a temperature of 2400-3000 ° C. Artificial graphite obtained in the form of blocks is crushed to a particle size predominantly of a fraction of less than 0.071 mm with a yield of 70-80% and + 0.071-0.2 mm the rest.
Пыль, уловленная в системе аспирации (циклонах, рукавных фильтрах) при механической обработке угольной продукции, получается на электродных заводах при производстве угольных электродов, а также угольных фасонных изделий и блоков для футеровки металлургических печей. Угольная пыль содержит фракции менее 0,071 мм с выходом 80-90% и +0,071-0,2 мм остальное.The dust caught in the aspiration system (cyclones, bag filters) during the mechanical processing of coal products is obtained at electrode plants in the production of coal electrodes, as well as coal shaped products and blocks for lining metallurgical furnaces. Coal dust contains fractions of less than 0.071 mm with a yield of 80-90% and + 0.071-0.2 mm the rest.
Пыль, уловленная в системе аспирации при механической обработке угольной продукции, содержит 94-95% углерода и остальное зольный компонент, содержащий, %: 18-20 SiO2; 16-18 Al2O3; 50-55 Fe2O3; 3-6 СаО; 1-2 MgO. Основной оксид зольного компонента - оксид железа взаимодействует с углеродом с образованием газообразного СО, что способствует ускоренному взаимодействию композиции с жидким металлом.The dust trapped in the aspiration system during the machining of coal products contains 94-95% carbon and the rest is an ash component containing,%: 18-20 SiO 2 ; 16-18 Al 2 O 3 ; 50-55 Fe 2 O 3 ; 3-6 CaO; 1-2 MgO. The main oxide of the ash component, iron oxide, interacts with carbon to form gaseous CO, which contributes to the accelerated interaction of the composition with liquid metal.
Порошковые материалы смешивают до образования однородной массы.Powder materials are mixed until a homogeneous mass is formed.
Если крупность частиц графита и угольной пыли будет более 0,071 мм, то скорость усвоения углерода снижается, коэффициент усвоения падает, снижается стабильность процесса науглероживания. Так, затягивание процесса науглероживания приводит к сгоранию углерода за счет кислорода воздуха.If the particle size of graphite and coal dust is more than 0.071 mm, then the carbon absorption rate decreases, the absorption coefficient decreases, and the stability of the carbonization process decreases. So, the delay of the carburization process leads to the combustion of carbon due to atmospheric oxygen.
Оптимальное соотношение компонентов в композиции для науглероживания металла следующее, %: пыли, уловленной при механической обработке угольной продукции 5-80 и графита искусственного - остальное. Выбрано на основании проведенных испытаний. При отклонении от приведенных параметров снижается скорость усвоения углерода жидким металлом.The optimum ratio of the components in the composition for carburizing the metal is as follows,%: dust trapped during the machining of coal products 5-80 and artificial graphite - the rest. Selected based on tests. When deviating from the above parameters, the rate of assimilation of carbon by liquid metal decreases.
Композиция для науглероживания металла поставляется упакованной в бумажные мешки на поддонах или в контейнерах. Хранится в сухих закрытых помещениях с естественной вентиляцией.The carburizing composition is delivered packaged in paper bags on pallets or in containers. It is stored in dry enclosed spaces with natural ventilation.
Композиция для науглероживания металла обеспечивает высокие требования к качеству продукции при производстве серого и высокопрочного чугунов, а также в сталеплавильных процессах. Композицию для науглероживания металла производят с высоким постоянством качества, которое обеспечивает высокое усвоение углерода и быстрое растворение материала в металле. Композиция для науглероживания металла может использоваться для доводки металла в ковше в широко распространенных процессах производства высокопрочного чугунного и стального литья.The composition for carburizing metal provides high demands on product quality in the production of gray and ductile iron, as well as in steelmaking processes. The composition for carburizing the metal is produced with high consistency of quality, which provides high absorption of carbon and rapid dissolution of the material in the metal. The composition for carburizing metal can be used for finishing metal in a ladle in widespread processes for the production of high-strength cast iron and steel castings.
Композиция для науглероживания металла представляет материал с низким содержанием азота и водорода.The composition for carburizing the metal is a material with a low content of nitrogen and hydrogen.
Композиция для науглероживания металла получена на оборудовании ООО «Уралпромкомплекс-1». Подготовлены технические условия для производства и реализации композиции для науглероживания металла с обозначением «Графит литейный смесевой» марок ГЛС97, ГЛС95 и ГЛС80.The composition for carburizing the metal obtained on the equipment of LLC Uralpromkompleks-1. Technical conditions have been prepared for the production and sale of a composition for carburizing metal with the designation "Mix foundry graphite" grades GLS97, GLS95 and GLS80.
Испытана композиция для науглероживания металла в процессе науглероживания металла на ОАО «Златоустовский металлургический завод». При испытании использовалась композиция для науглероживания металла в форме порошка, выполненная по формуле изобретения. Скорость усвоения углерода составила 98-100% с высокой стабильностью. Отклонение коэффициента усвоения углерода в отдельных опытах не превышало 0,5%. В качестве прототипа использовалась композиция с искусственным графитом и литейным марки ГЛ-1.The composition for carburizing metal in the process of carburizing metal was tested at Zlatoust Metallurgical Plant OJSC. The test used a composition for carburizing metal in powder form, made according to the claims. The absorption rate of carbon was 98-100% with high stability. The deviation of the carbon assimilation coefficient in some experiments did not exceed 0.5%. As a prototype, a composition with artificial graphite and foundry grade GL-1 was used.
Конкретные примеры композиции для науглероживания металла приведены в таблице.Specific examples of the composition for carburizing the metal are shown in the table.
Предложенная композиция для науглероживания металла может использоваться в литейном производстве для приготовления противопригарных смесей при отливке изделий в кокиле, для припыливания поверхности сырых форм, в составе красок литейных форм, для приготовления натирочных паст и замазки, а также в качестве добавки в формовочную смесь для создания восстановительной атмосферы в литейной форме в начале заливки.The proposed composition for carburizing metal can be used in foundry for the preparation of non-stick mixtures when casting products in a chill mold, for dusting the surface of crude molds, in the composition of paints in molds, for the preparation of rubbing pastes and putties, and also as an additive in the molding mixture to create a restorative atmosphere in the mold at the beginning of pouring.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129615/02A RU2339484C2 (en) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | Composition for metal carbonisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129615/02A RU2339484C2 (en) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | Composition for metal carbonisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006129615A RU2006129615A (en) | 2008-02-20 |
| RU2339484C2 true RU2339484C2 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=39266970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006129615/02A RU2339484C2 (en) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | Composition for metal carbonisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2339484C2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1585367A1 (en) * | 1988-05-23 | 1990-08-15 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Innoculating composition |
| RU2175984C1 (en) * | 2000-09-13 | 2001-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Радуга" | Carbonizer (versions) |
-
2006
- 2006-08-15 RU RU2006129615/02A patent/RU2339484C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1585367A1 (en) * | 1988-05-23 | 1990-08-15 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Innoculating composition |
| RU2175984C1 (en) * | 2000-09-13 | 2001-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Радуга" | Carbonizer (versions) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006129615A (en) | 2008-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2339484C2 (en) | Composition for metal carbonisation | |
| KR101366304B1 (en) | Molten iron | |
| RU2380428C2 (en) | Carburiser | |
| US3865578A (en) | Composition for treating steels | |
| CN100507021C (en) | LF composite deoxidation reducing agent | |
| RU2166548C2 (en) | Desulfurizing mixture based on calcium carbide | |
| RU2049143C1 (en) | Modifying mixture for cast iron | |
| RU2124566C1 (en) | Briquetted mixture for inoculation of gray iron | |
| RU2343202C2 (en) | Charge for cast iron smelting in cupola furnace | |
| RU2219246C2 (en) | Method of modifying grey iron | |
| SU1296620A1 (en) | Briquetted mixture for treating grey cast iron for castings | |
| SU1548213A1 (en) | Composition for inoculating iron | |
| RU2721249C1 (en) | Composition of charge for melting of carbon-free iron | |
| RU2286393C1 (en) | Method for reducing of steel in ladle | |
| RU2322512C1 (en) | Slag-forming solid mixture for steel refining | |
| RU2414519C1 (en) | Procedure for production of complex siliceous ferro-alloy | |
| RU2308350C2 (en) | Heat insulation mixture for protection and heat insulation of metal in intermediate and steel casting ladles at steel continuous casting | |
| SU1666268A1 (en) | Slag forming mixture | |
| SU1468920A1 (en) | Inoculating composition | |
| US637013A (en) | Chrome-iron compound and method of making same. | |
| US17389A (en) | Improvement in the manufacture of iron and steel | |
| SU1585367A1 (en) | Innoculating composition | |
| CN113355486A (en) | Composite desulfurizer and preparation method thereof | |
| SU1752777A1 (en) | Charge for producing synthetic cast iron | |
| SU1477755A1 (en) | Brick for iron-casting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080816 |