[go: up one dir, main page]

RU2588915C1 - Desulphurisation method - Google Patents

Desulphurisation method Download PDF

Info

Publication number
RU2588915C1
RU2588915C1 RU2015110313/02A RU2015110313A RU2588915C1 RU 2588915 C1 RU2588915 C1 RU 2588915C1 RU 2015110313/02 A RU2015110313/02 A RU 2015110313/02A RU 2015110313 A RU2015110313 A RU 2015110313A RU 2588915 C1 RU2588915 C1 RU 2588915C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
ladle
cast iron
desulfurizer
metal
Prior art date
Application number
RU2015110313/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иосифович Гернер
Владимир Вениаминович Обрезков
Евгений Джимович Мухаметшин
Сергей Алексеевич Никифоров
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью Ооо "Экос"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью Ооо "Экос" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью Ооо "Экос"
Priority to RU2015110313/02A priority Critical patent/RU2588915C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2588915C1 publication Critical patent/RU2588915C1/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to desulphurisation of liquid cast iron in ladle or jet when pouring metal in ladle. Used is slag desulphurising agent in form of a synthetic component mixture containing slag part on basis of lime with soda and fluorspar and additionally a thermosetting part containing sodium nitrate and aluminium at following ratios, wt%: soda - 5-15, fluorspar 0.5-15, sodium nitrate 2.5-15, aluminium 2.5-15, lime - balance.
EFFECT: invention allows developing a slag desulphurising agent, thermosetting part of which provides fast melting slag part when pouring cast iron into ladle, higher activity of desulphurising agent, improved binding and removal of sulphur from metal due to increased activity of desulphurising agent and intensity of its mixing with liquid iron.
1 cl, 2 tbl

Description

Способ относится к черной металлургии, в частности к десульфурации жидкого чугуна шлаковыми десульфурирующими реагентами в ковше или на струе в процессе заливки металла в ковш.The method relates to ferrous metallurgy, in particular to the desulfurization of molten iron by slag desulfurizing reagents in a ladle or on a jet during the pouring of metal into a ladle.

Из литературы известно (Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев A.M. Общая металлургия, учебник для ВУЗов. - М.: Металлургия, 2000. - С. 650, [1]), что для эффективной десульфурации жидкого чугуна в ковше необходимо создавать следующие условия взаимодействия с шлаком: низкий окислительный потенциал шлака, повышенную температуру его нагрева, повышенную жидкотекучесть, т.е низкую его вязкость, высокую основность, т.е. превышение основных окислов типа СаО по отношению к кислотным окислам типа SiO2.From the literature it is known (Voskoboinikov V.G., Kudrin V.A., Yakushev AM General metallurgy, textbook for high schools. - M .: Metallurgy, 2000. - S. 650, [1]) that for the effective desulfurization of liquid cast iron in it is necessary to create the following conditions of interaction with the slag ladle: low oxidative potential of slag, increased temperature of its heating, increased fluidity, i.e., its low viscosity, high basicity, i.e. excess of basic oxides of the CaO type in relation to acid oxides of the SiO 2 type.

Известен способ десульфурации чугуна перед конвертерной плавкой, включающий заливку чугуна в заливочный ковш конвертера, подачу в заливочный ковш Mg-CaO-содержащих реагентов, выдержку чугуна в ковше, причем в качестве Mg-Cao-содержащих реагентов используют синтетический шлак, который подают в ковш перед заливкой чугуна. При этом используют синтетический шлак, содержащий оксидные компоненты в виде СаО, Al2O3, MgO, FeO, TiO (Патент РФ №2074563 от 1997 г., [2]).A known method of desulphurization of cast iron before converter smelting, comprising casting cast iron into the converter pouring ladle, feeding Mg-CaO-containing reagents to the casting ladle, holding cast iron in the ladle, and synthetic slag used as Mg-Cao-containing reagents, which is fed to the ladle before cast iron casting. In this case, synthetic slag is used containing oxide components in the form of CaO, Al 2 O 3 , MgO, FeO, TiO (RF Patent No. 2074563 from 1997, [2]).

Недостаток известного способа состоит в том, что указанный состав синтетического шлака не обеспечивает высокой эффективности десульфурации чугуна. Это связано с тем, что указанный состав синтетического шлака имеет достаточно высокую температуру плавления и следовательно высокую вязкость, так как содержит более 90% высокотемпературные компоненты в виде извести (СаО) и глинозема (Al2O3).The disadvantage of this method is that the specified composition of the synthetic slag does not provide high efficiency desulfurization of cast iron. This is due to the fact that the specified composition of synthetic slag has a rather high melting point and therefore high viscosity, since it contains more than 90% high-temperature components in the form of lime (CaO) and alumina (Al 2 O 3 ).

При взаимном растворении компонентов температура плавления синтетического шлака указанного состава понижается и несколько снижается его вязкость, но этот процесс протекает очень медленно, так как связан с длительной взаимной диффузией частиц компонентов относительно друг друга. При этом избыток извести в шлаке понижает стойкость футеровки ковша, а длительность диффузионного процесса плавления компонентов снижает производительность обработки и увеличивает потери тепла в окружающую среду.With the mutual dissolution of the components, the melting temperature of the synthetic slag of the specified composition decreases and its viscosity decreases slightly, but this process proceeds very slowly, since it is associated with prolonged mutual diffusion of the particles of the components relative to each other. In this case, an excess of lime in the slag reduces the durability of the lining of the bucket, and the duration of the diffusion process of melting the components reduces the processing productivity and increases the heat loss to the environment.

Известен состав синтетического шлака по Авторскому свидетельству СССР №1076460 кл. С21С 5/64 за 1984 г. [3], в котором для снижения его вязкости предлагается применять добавку кислотного компонента - кремнезема (SiO2). Добавка кремнезема в определенной степени снижает вязкость синтетического шлака, но при этом также понижает десульфурирующую способность из-за уменьшения основности десульфурирующего реагента.The known composition of synthetic slag according to the Copyright Certificate of the USSR No. 1076460 class. С21С 5/64 for 1984 [3], in which to reduce its viscosity it is proposed to use an additive of the acid component - silica (SiO 2 ). The addition of silica to a certain extent reduces the viscosity of synthetic slag, but also reduces the desulfurization ability due to a decrease in the basicity of the desulfurization reagent.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ десульфурации чугуна и шихта для получения шлакового десульфуратора по Патенту РФ №2087544, кл. С21С 1/02, 1997 г. [4], принятый нами за прототип.The closest in technical essence and the achieved effect is a method of desulfurization of pig iron and a mixture to obtain a slag desulfurizer according to RF Patent No. 2087544, cl. C21C 1/02, 1997 [4], adopted by us for the prototype.

Способ десульфурации чугуна по указанному патенту включает подачу десульфурирующего реагента на дно ковша или на струю металла в процессе его заливки в ковш и подачу мелкофракционной части реагента вглубь чугуна в струе газа носителя через погружную фурму, после окончания заливки чугуна в ковш.The method of desulfurization of cast iron according to the aforementioned patent includes feeding a desulfurizing reagent to the bottom of the bucket or to a stream of metal during its pouring into the ladle and feeding the finely fractioned part of the reagent deep into the cast iron in the carrier gas stream through an immersion lance, after the casting of cast iron into the ladle.

При этом в качестве десульфурирующего реагента используют шлаковый десульфуратор с установленной основностью и установленным расходом в две стадии из расчета на тонну чугуна с разными фракционными частями десульфуратора. Сначала на дно ковша подают крупнофракционную часть десульфурутора, а затем после полного заполнения ковша металлом подают в струе газа носителя через погружные фурмы мелкофракционную часть десульфуратора.At the same time, a slag desulfurator with an established basicity and an established flow rate in two stages based on a ton of cast iron with different fractional parts of the desulfurizer is used as a desulfurizing reagent. First, the coarse fraction part of the desulfurizer is fed to the bottom of the bucket, and then, after the bucket is completely filled with metal, the fine fraction part of the desulfurizer is fed through a carrier gas stream through immersion tuyeres.

Недостатками прототипа являются двухстадийная подача десульфуратора в ковш и высокая трудоемкость осуществления способа при раздельной подаче десульфуратора: часть крупнофракционного состава - на дно ковша и часть мелкофракционного состава при введении его в струе газа носителя через погружные фурмы.The disadvantages of the prototype are the two-stage supply of the desulfurizer to the bucket and the high complexity of the method with separate supply of the desulfurizer: part of the coarse-grained composition to the bottom of the bucket and part of the fine-grained composition when it is introduced into the carrier gas stream through immersion tuyeres.

В качестве десульфурирующего реагента в указанном изобретении применяют состав, включающий предварительно обессеренный доменный шлак, известь и в качестве разжижителя (понизителя вязкости) соду, а также шлак производства вторичного алюминия при следующих соотношениях компонентов, мас. %:As a desulfurizing reagent in the specified invention, a composition is used including pre-desulfurized blast furnace slag, lime and soda as a thinner (viscosity reducer), as well as slag from the production of secondary aluminum in the following ratios of components, wt. %:

известьlime 5-155-15 содаsoda 2-82-8 шлак производства вторичногоsecondary production slag алюминияaluminum 5-255-25 обессеренный доменный шлакdesulfurized blast furnace slag остальноеrest

Недостатком известного по указанному изобретению состава десульфурирующего реагента является низкая основность из-за высокого (до 50%) содержания в доменном шлаке кремнезема (SiO2) и, в связи с этим, недостаточная десульфурирующая способность, большой удельный расход десульфуратора на одну тонну чугуна (2%), а также сложность и необходимость предварительной подготовки основного компонента - доменного шлака путем применения отдельной операции предварительного его обессеревания.The disadvantage of the desulfurizing reagent composition known in the invention is its low basicity due to the high (up to 50%) content of silica (SiO 2 ) in blast furnace slag and, in connection with this, insufficient desulfurization ability, large specific consumption of desulfurizer per tonne of cast iron (2 %), as well as the complexity and need for preliminary preparation of the main component - blast furnace slag by using a separate operation of its preliminary desulfurization.

Из литературы известно [1, стр. 295], что наиболее эффективным понизителем вязкости известковых шлаков является плавиковый шпат (CaF2). Поэтому применение для десульфурации чугунов известковых шлаков с добавкой соды и плавикового шпата способствует получению для десульфурирующей обработки чугуна более жидкоподвижного шлака.It is known from the literature [1, p. 295] that fluorspar (CaF 2 ) is the most effective viscosity reducer for calcareous slag. Therefore, the use of lime slag for the desulfurization of cast iron with the addition of soda and fluorspar contributes to the production of a more fluid slag for the desulfurization treatment of cast iron.

Однако разжижение этих шлаков протекает сравнительно длительно, так как это связано с длительным процессом растворения частиц извести добавками соды и плавикового шпата и медленным процессом диффузии образующихся продуктов на частицах извести в объем шлака.However, the liquefaction of these slags takes a relatively long time, since this is due to the long process of dissolving lime particles with the addition of soda and fluorspar and the slow diffusion of the resulting products on lime particles into the slag volume.

Задачей предлагаемого изобретения является ускорить процесс разжижения известковых шлаков в десульфураторе, повысить десульфурирующую способность десульфуратора, сократить продолжительность десульфурирующей обработки чугуна, уменьшить удельный расход десульфуратора, повысить производительность технологии обработки жидкого чугуна в ковше, а также уменьшить трудоемкость подготовки десульфурирующего реагента в сравнении с прототипом.The objective of the invention is to accelerate the process of liquefying lime slag in a desulfurizer, increase the desulfurization ability of the desulfurizer, reduce the duration of desulfurization treatment of cast iron, reduce the specific consumption of desulfurization agent, increase the productivity of the technology for processing liquid iron in the ladle, and also reduce the complexity of preparing the desulfurization reagent in comparison with the prototype.

Задача решается тем, что в способе десульфурации чугуна, включающем подачу шлакового десульфуратора на дно ковша или на струю металла в процессе заливки его в ковш, согласно предлагаемому изобретению шлаковый десульфуратор применяют в виде единой синтетической компонентной смеси, содержащей шлаковую часть на основе извести с содой и плавиковым шпатом и дополнительно к ней термореактивную часть в виде компонентов с высокой окислительной способностью, например натриевую селитру (NaNO3), и компонентов с высокой восстановительной способностью, например алюминий (Al), при следующих соотношениях, мас. %:The problem is solved in that in the method of desulphurization of pig iron, including feeding slag desulfurizer to the bottom of the bucket or to a stream of metal during pouring it into the ladle, according to the invention, the slag desulfurizer is used as a single synthetic component mixture containing a slag part based on lime with soda and fluorspar and further thereto as part of the thermosetting components with high oxidizing ability, such as sodium nitrate (NaNO 3), and components with high reducing ability Tew, e.g., aluminum (Al), in the following proportions by weight. %:

ИзвестьLime основаthe basis СодаSoda 5-155-15 Плавиковый шпатFluorspar 0,5-150.5-15 СелитраSaltpeter 2,5-152,5-15 АлюминийAluminum 2,5-152,5-15

Сущность изобретения состоит в том, что подача на дно ковша или на струю металла при его заливке в ковш десульфуратора в виде синтетической смеси, состоящей из шлаковой части совместно термореактивной частью обеспечивает быстрое расплавление шлаковой части за счет тепла заливаемого чугуна и за счет выделения дополнительного количества тепла при протекании экзотермической окислительно-восставовительной реакции между частицами термореактивной части десульфуратора.The essence of the invention lies in the fact that the supply to the bottom of the bucket or stream of metal when it is poured into the ladle of a desulfurizer in the form of a synthetic mixture consisting of a slag part together with a thermosetting part provides rapid melting of the slag part due to the heat of cast iron and due to the release of additional heat when an exothermic redox reaction occurs between the particles of the thermoset part of the desulfurizer.

Для обеспечения интенсивности тепловыделения в термореактивной частидесульфуратора применяют компоненты с высокой окислительной способностью такими, как азотные соединения, например селитра, кислородные соединения, например оксиды железа, оксиды марганца, которые совместно с компонентами с высокой восстановительной способностью такими, как алюминий, марганец, кремний, выделяют при протекании совместной экзотермической окислительно-восстановительной реакции повышенное количество тепла.To ensure the intensity of heat release in the thermosetting part of the desulfurizer, components with a high oxidizing ability are used, such as nitrogen compounds, such as nitrate, oxygen compounds, such as iron oxides, manganese oxides, which together with components with a high reducing ability, such as aluminum, manganese, silicon, emit when a joint exothermic redox reaction occurs, an increased amount of heat.

При этом интенсивное выделение тепла происходит в микрообъемах частиц шлаковой части, между которыми располагаются частицы компонентов с высокой окислительной и высокой восстановительной способностью из термореактивной части, поэтому скорость расплавления шлаковой части в микрообъемах частиц повышается и за счет этого происходит быстрое взаимодействие компонентов между собой и интенсивное понижение вязкости шлаковой части уже в процессе заливки металла в ковш.In this case, intense heat generation occurs in the microvolumes of the particles of the slag part, between which there are particles of components with high oxidative and high reducing ability from the thermosetting part, therefore, the melting rate of the slag part in the microvolumes of the particles increases and, as a result, the components interact rapidly and rapidly decrease viscosity of the slag part is already in the process of pouring metal into the bucket.

Это в свою очередь обеспечивает повышение десульфурирующей способности шлакового десульфуратора за счет интенсивного удаления серы в жидкоподвижный шлак из металла уже в процессе заливки его в ковш, сопровождаемой интенсивным перемешиванием с жидкоподвижным шлаком.This, in turn, provides an increase in the desulfurizing ability of the slag desulfurizer due to the intensive removal of sulfur into the liquid-moving slag from the metal already in the process of pouring it into the ladle, accompanied by intensive mixing with the liquid-moving slag.

Интенсивность удаления серы в шлак достигается тем, что при протекании с высокой скоростью окислительно-восстановтельной реакции высокоактивной термореативной части шлакового десульфуратора выделяется дополнительное количество тепла в шлак, поэтому его температура плавления и вязкость в микрообъемах шлаковых компонентов снижается и интенсивность смешивания с металлом повышается.The intensity of sulfur removal to the slag is achieved by the fact that when a highly active thermoreactive part of the slag desulfurizer undergoes a redox reaction at a high rate, additional heat is released into the slag, therefore its melting point and viscosity in the microvolumes of the slag components decrease and the intensity of mixing with metal increases.

Кроме этого при использовании материалов с высокой восстановительной способностью таких, как алюминий, кремний, марганец, при протекании окислительно-восстановительной реакции в термореактивной части выделяются дополнительные разжижающие компоненты в виде Al2O3 (при использовании в качестве восстановителя алюминия), SiO2 (при использовании в качестве восстановителя кремния), MnO (при использовании в качестве восстановителя марганца). Поэтому образующиеся от реакции указанные компоненты интенсивно взаимодействуют с частицами извести шлаковой части в микрообъемах и приводят к ускорению расплавления шлаковой части и снижению ее вязкости.In addition, when using materials with a high reducing ability, such as aluminum, silicon, manganese, during the redox reaction, additional diluting components are released in the thermosetting part in the form of Al 2 O 3 (when using aluminum as a reducing agent), SiO 2 (at used as a silicon reducing agent), MnO (when used as a manganese reducing agent). Therefore, these components formed from the reaction intensively interact with lime particles of the slag part in microvolumes and lead to an acceleration of the melting of the slag part and a decrease in its viscosity.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в создании благоприятных условий для быстрого протекания окислительно-восстановительных реакций в термореактивной части и в шлаковой синтетической смеси, обеспечивающей быстрое расплавление компонентов в шлаковой части десульфуратора и придание ей высокой жидкоподвижности за счет интенсивного снижения вязкости, обеспечивающей интенсивное перемешивание десульфуратора с жидким металлом за более короткое время в процессе заливки металла в ковш или последующей кратковременной выдержке в ковше.The technical effect when using the invention is to create favorable conditions for the rapid occurrence of redox reactions in the thermosetting part and in the slag synthetic mixture, which ensures rapid melting of the components in the slag part of the desulfurizer and gives it high fluidity due to intensive reduction of viscosity, providing intensive mixing of the desulfurizer with liquid metal in a shorter time during the pouring of metal into the bucket or subsequent short-term ennoy exposure in the ladle.

В результате этого, достигается интенсивное удаление серы из металла в шлак в течение этого короткого времени в процессе заливки металла в ковш и короткой по времени выдержке его в контакте с жидкоподвижным синтетическим шлаком.As a result of this, intensive removal of sulfur from the metal into the slag is achieved during this short time in the process of pouring metal into the ladle and short-time exposure to it in contact with liquid-moving synthetic slag.

При этом достигается возможность в сравнении с прототипом проведение процесса десульфурации за одну стадию, без дополнительной продувки чугуна через фурму с подачей через нее мелкофракционной части десульфуратора. Это позволяет повысить производительность десульфурирующей обработки чугуна за счет сокращения продолжительности обработки. Снизить трудоемкость обработки чугуна за счет исключения операции продувки металла газом-носителем и введения с ним мелкофракционной части десульфуратора через погружные фурмы.In this case, it is possible, in comparison with the prototype, to carry out the desulfurization process in one stage, without additional blowing of pig iron through the tuyere with the supply of a fine fraction of the desulfurizer through it. This allows to increase the productivity of desulfurization treatment of cast iron by reducing the duration of the treatment. To reduce the complexity of processing cast iron by eliminating the operation of purging the metal with a carrier gas and introducing with it the fine fraction of the desulfurizer through the immersion tuyeres.

Предлагаемый состав десульфуратора позволяет повысить активность его к примеси серы в металле за счет интенсивного снижения вязкости шлаковой части и уменьшить потери тепла из металла в окружающую среду за счет сокращения общего времени десульфурирующей обработки, а также сократить затраты на энергоресурсы, обычно необходимые для дополнительного подогрева металла от внешнего источника при сжигании газа или использования электрической энергии подогрева металла в миксерах, уменьшить удельный расход десульфуратора, повысить стойкость футеровки ковша.The proposed composition of the desulfurizer allows you to increase its activity to sulfur impurities in the metal by intensively reducing the viscosity of the slag part and reducing heat loss from the metal to the environment by reducing the total time of desulfurization treatment, as well as reduce energy costs, usually necessary for additional heating of the metal from an external source when burning gas or using electric energy to heat metal in mixers, reduce the specific consumption of a desulfurizer, increase the resistance l bucket linings.

Примеры реализации изобретения.Examples of the invention.

Предлагаемый способ может эффективно использоваться в большой металлургии для обработки доменного чугуна при заливке его из миксеров - накопителей металла в конверторные ковши, но особенно целесообразно использовать предлагаемый способ в литейном производстве для обработки литейного чугуна в ковшах малой емкости от 3-х до 10 тонн в производстве отливок из серого модифицированного высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.The proposed method can be effectively used in large metallurgy for processing blast furnace iron when pouring it from mixers - metal drives into converter buckets, but it is especially advisable to use the proposed method in foundry for processing foundry iron in small capacity ladles from 3 to 10 tons in production gray modified cast iron castings with spherical graphite.

Это связано с тем, что для получения отливок из чугуна с шаровидным графитом необходимо максимально снижать перед модифицированием содержание серы в исходных чугунах: ваграночных или электропечных, что обычно связано с высокой трудоемкостью обработки при продувке чугуна через формы или с использованием агрегатов доводки металлов «Печь-ковш».This is due to the fact that in order to obtain castings from nodular cast iron, it is necessary to reduce the sulfur content in the initial cast iron: cupola or electric furnace before modification, which is usually associated with the high complexity of processing when the cast iron is blown through molds or using metal finishing units “Furnace- ladle".

Ниже приведены результаты испытания заявляемого способа.The following are the test results of the proposed method.

Первоначально в лаборатории определяли изменение параметров шлаковой части десульфуратора при воздействии термореактивной части на составах по примерам, приведенным в таблице 1. В качестве параметров оценки выбрали: первый параметр - время начала деформации пробы десульфуратора при ее нагреве до 1400°С. Второй параметр оценки пробы: величина температуры начала деформации. Оба указанных параметров позволяют получить сравнительные данные по изменению вязкости десульфуратора в зависимости от его компонентного состава и изменении температуры нагрева.Initially, the laboratory determined the change in the parameters of the slag part of the desulfurizer under the influence of the thermosetting part on the compositions according to the examples shown in table 1. The following parameters were chosen as the evaluation parameters: the first parameter is the time of the onset of deformation of the desulfurizer sample when it is heated to 1400 ° C. The second parameter of the evaluation of the sample: the value of the temperature at the beginning of deformation. Both of these parameters make it possible to obtain comparative data on the change in the viscosity of the desulfurizer depending on its component composition and the change in the heating temperature.

Первый параметр определяли на высокотемпературном вискозиметре погружения с использованием корундового стержня, который фиксирует начало деформации при появлении жидко-пластической фазы в шлаковом десульфураторе. Второй параметр: температуру начала плавления пробы десульфуратора определяли на высокотемпературном дереватографе модели «Паулик-Эрдеи».The first parameter was determined on a high-temperature immersion viscometer using a corundum rod, which records the onset of deformation when a liquid-plastic phase appears in a slag desulfurizer. The second parameter: the temperature of the onset of melting of the desulfurizer sample was determined on a Paulik-Erdei high-temperature stereographer.

Производственные испытания проводили в условиях чугунолитейного цеха при одностадийной обработке чугуна десульфураторами в зависимости от применяемых их компонентных составов, разных удельных расходов на единицу обрабатываемого металла при прочих условиях обработки.Production tests were carried out in the conditions of the iron foundry with a one-stage treatment of cast iron with desulfurizers, depending on the component compositions used, different unit costs per unit of metal being processed under other processing conditions.

Выплавку чугуна марки СЧ30 в условиях литейного производства проводили в электродуговой печи емкости 6 тонн. Выпуск жидкого чугуна проводили в 3-тонный ковш с шамотной футеровкой. Температуру чугуна в ковше контролировали переносным оптическим пирометром модели «ОПИР» и уточняли вольфрамо-рениевой термопарой погружения типа ВРЗО с кварцевым наконечником.SCH30 grade cast iron was smelted in foundry conditions in an electric arc furnace with a capacity of 6 tons. Liquid iron was discharged into a 3-ton bucket with chamotte lining. The temperature of the cast iron in the ladle was controlled by a portable optical pyrometer of the OPIR model and refined with a tungsten-rhenium immersion thermocouple of the VRZO type with a quartz tip.

Для анализа химического состава чугуна: до обработки десульфуратором отбирали пробы из печи перед выпуском металла или в процессе выпуска его из печи, а после обработки чугуна десульфуратором пробы отбирали из ковша после полного его заполнения и некоторой кратковременной выдержки, связанной с подачей заполненного ковша на стенд разливки.To analyze the chemical composition of cast iron: before treatment with a desulfurizer, samples were taken from the furnace before the metal was released or during the process of its release from the furnace, and after processing of cast iron with a desulfurizer, samples were taken from the ladle after it was completely filled and for some short time associated with feeding the filled ladle to the casting stand .

Примеры: 1, 2, 3, 4. Обработку чугуна проводили при загрузке дефосфоратора на дно ковша перед заливкой чугуна.Examples: 1, 2, 3, 4. The treatment of cast iron was carried out when loading a dephosphorizer to the bottom of the ladle before casting iron.

Примеры: 5, 6, 7, 8. Обработку чугуна проводили с применением десульфураторов при подаче его на струю чугуна при заливке в ковш.Examples: 5, 6, 7, 8. The treatment of cast iron was carried out using desulfurizers when feeding it to a stream of cast iron when pouring into a ladle.

При испытании определяли параметры, указанные в таблицах результатов испытания.During the test, the parameters specified in the tables of test results were determined.

В таблице 1 приведены составы десульфураторов по примерам, а в таблице 2 - полученные результаты испытания по контролируемым параметрам.Table 1 shows the desulfurization compositions of the examples, and table 2 shows the test results for controlled parameters.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

При лабораторных испытаниях установлено, что при добавлении к шлаковой части термореактивной части в количестве 2,5% от шлаковой части, время до «начала плавления» десульфуратора сокращается до 10%. Это свидетельствует о существенном влиянии добавки термореактивной части на сокращение времени расплавления шлакового десульфуратора.In laboratory tests, it was found that when a thermoset part is added to the slag part in an amount of 2.5% of the slag part, the time until the “start of melting” of the desulfurizer is reduced to 10%. This indicates a significant effect of the addition of the thermosetting part on the reduction of the melting time of the slag desulfurizer.

Однако для устойчивого обеспечения влияния термореактивной части на сокращение времени расплавления десульфуратора и степени удаления серы за нижний предел принято содержание термореактивной части 5% (удаление серы до 22%).However, in order to ensure sustainably the effect of the thermosetting part on reducing the desulfurizer melting time and the degree of sulfur removal, the content of the thermosetting part is 5% (sulfur removal up to 22%).

Максимальное содержание термореактивной части в десульфураторе принято 30%. При содержании более 30% становится экономически нецелесообразным расходовать сравнительно дорогие исходные материалы в виде селитры и алюминия, так как полностью достигается требуемый эффект десульфурации чугуна.The maximum content of the thermoset in the desulfurizer is accepted 30%. With a content of more than 30%, it becomes economically impractical to consume relatively expensive starting materials in the form of nitrate and aluminum, since the required effect of desulfurization of cast iron is fully achieved.

Результаты производственных испытаний показали, что при изменении составов шлаковой и термореактивной частей десульфуратора в заявленных пределах наблюдается существенное снижение серы при обработке жидкого чугуна даже при низких его температурах: от 1320 до 1380°С. При этом удельный расход десульфуратора не превышал 0,8 мас. % на одну тонну чугуна. Это позволяет в производстве отливок из высокопрочных модифицированных чугунов существенно сократить расход десульфураторов и модификаторов и снизить себестоимость литых изделий. Вместе с тем применение шлаковых десульфураторов с термореактивными добавками позволяет повысить производительность десульфурирующей обработке чугунов и сократить угар металла.The results of production tests showed that when the compositions of the slag and thermosetting parts of the desulfurizer change within the stated limits, a significant decrease in sulfur is observed when processing molten iron even at its low temperatures: from 1320 to 1380 ° C. In this case, the specific consumption of the desulfurizer did not exceed 0.8 wt. % per tonne of cast iron. This allows the production of castings from high-strength modified cast irons to significantly reduce the consumption of desulfurizers and modifiers and to reduce the cost of cast products. At the same time, the use of slag desulfurizers with thermosetting additives can increase the productivity of the desulfurization treatment of cast irons and reduce the waste of metal.

Испытание также провели на ММК при обработке чугуна перед конвертерной плавкой десульфуратором составом, указанным в таблице 1 по примеру 4. Объем обрабатываемого металла в ковше составлял 350 тонн. Десульфуратор подавали на дно ковша в количестве 0,8 мас. % перед заливкой чугуна из миксера. Время обработки составило 8 (12) минуты. Пробы металла до и после обработки десульфуратором показали снижение серы в чугуне на первой плавке 31%, на второй плавке 35%.The test was also carried out at MMK when cast iron was processed before converter smelting with a desulfurizer with the composition shown in Table 1 in Example 4. The volume of metal to be processed in the ladle was 350 tons. The desulfurizer was fed to the bottom of the bucket in an amount of 0.8 wt. % before pouring cast iron from the mixer. Processing time was 8 (12) minutes. Metal samples before and after desulfurization treatment showed a decrease in sulfur in cast iron in the first heat of 31%, in the second heat of 35%.

Claims (1)

Способ десульфурации чугуна, включающий подачу шлакового десульфуратора на дно ковша или на струю металла в процессе заливки его в ковш, отличающийся тем, что шлаковый десульфуратор используют в виде синтетической компонентной смеси, содержащей шлаковую часть на основе извести с содой и плавиковым шпатом и термореактивную часть в виде натриевой селитры (NaNO3) и алюминия, при следующих соотношениях компонентов смеси, мас.%:
Сода 5-15 Плавиковый шпат 0,5-15 Натриевая селитра 2,5-15 Алюминий 2,5-15 Известь основа
A method for desulphurization of pig iron, comprising feeding a slag desulphurizer to the bottom of a ladle or a stream of metal during pouring it into a ladle, characterized in that the slag desulphurizer is used as a synthetic component mixture containing a slag part based on lime with soda and fluorspar and a thermosetting part in in the form of sodium nitrate (NaNO 3 ) and aluminum, with the following ratios of the components of the mixture, wt.%:
Soda 5-15 Fluorspar 0.5-15 Sodium Nitrate 2,5-15 Aluminum 2,5-15 Lime the basis
RU2015110313/02A 2015-03-23 2015-03-23 Desulphurisation method RU2588915C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110313/02A RU2588915C1 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Desulphurisation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110313/02A RU2588915C1 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Desulphurisation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2588915C1 true RU2588915C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56370841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015110313/02A RU2588915C1 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Desulphurisation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2588915C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2078260A (en) * 1980-06-20 1982-01-06 Nisshin Steel Co Ltd Refining Cr-containing iron
DE4206091C2 (en) * 1992-02-27 1994-09-22 Anton Dr More Process for the desulfurization of molten iron with minimal slag accumulation and a suitable device
RU2074563C1 (en) * 1994-02-17 1997-02-27 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" METHOD OF CAST IRON DESULFURING BEFORE CONVERTER Smelting
RU2087544C1 (en) * 1995-10-11 1997-08-20 Зубарев Алексей Григорьевич Method of desulfirization of pig iron and charge for production of slag desulfurizer
RU2228957C1 (en) * 2002-10-17 2004-05-20 Вдовин Константин Николаевич Method of dephosphorization of metal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2078260A (en) * 1980-06-20 1982-01-06 Nisshin Steel Co Ltd Refining Cr-containing iron
DE4206091C2 (en) * 1992-02-27 1994-09-22 Anton Dr More Process for the desulfurization of molten iron with minimal slag accumulation and a suitable device
RU2074563C1 (en) * 1994-02-17 1997-02-27 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" METHOD OF CAST IRON DESULFURING BEFORE CONVERTER Smelting
RU2087544C1 (en) * 1995-10-11 1997-08-20 Зубарев Алексей Григорьевич Method of desulfirization of pig iron and charge for production of slag desulfurizer
RU2228957C1 (en) * 2002-10-17 2004-05-20 Вдовин Константин Николаевич Method of dephosphorization of metal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5408369B2 (en) Hot metal pretreatment method
JP6743915B2 (en) Method for desulfurizing molten steel and desulfurizing agent
JP6164151B2 (en) Method for refining molten iron using a converter-type refining furnace
JP5408379B2 (en) Hot metal pretreatment method
JP2012012648A (en) Method for applying desulfurize-treatment to molten steel
JP5895887B2 (en) Desulfurization treatment method for molten steel
RU2588915C1 (en) Desulphurisation method
JP5333542B2 (en) Desulfurization method for molten steel and molten iron alloy
JP4848757B2 (en) Hot metal dephosphorization method
JP3711835B2 (en) Sintering agent for hot metal dephosphorization and hot metal dephosphorization method
JP2002105526A (en) Hot metal dephosphorization method with less unslagged lime
JP2009256727A (en) Method for refining molten steel
JP5061545B2 (en) Hot metal dephosphorization method
JPH0141681B2 (en)
JP4894325B2 (en) Hot metal dephosphorization method
JP4224197B2 (en) Hot metal dephosphorization method with high reaction efficiency
JP2005272883A (en) Steel manufacturing method
JP2003105423A (en) Dephosphorization and desulfurization of hot metal
JP7754076B2 (en) Molten iron refining method, refining equipment, and steel manufacturing method
JP4882171B2 (en) Hot phosphorus dephosphorization method
JP5447554B2 (en) Dephosphorization method for hot metal
JP5481899B2 (en) Hot metal desulfurization agent and desulfurization treatment method
RU2805114C1 (en) Steel melting method in electric arc furnace
RU2641587C1 (en) Method of steelmaking in basic oxygen converter
JP2002275521A (en) Dephosphorization refining method of high carbon molten steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170324