компакт-материал для ковшевой обработки чугуна

Формула изобретения

1. Компакт-материал для ковшевой обработки чугуна, состоящий из порошкообразного наполнителя-сердечника, заключенного в стальную оболочку в виде проволоки или ленты и содержащего магний и ставролит, отличающийся тем, что порошкообразный наполнитель-сердечник дополнительно содержит углеродосодержащий материал при следующем соотношении ингредиентов: магний : углеродосодержащий материал : ставролит = 1:(0,5-1,0):(5-7).

2. Компакт-материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеродосодержащего материала используют материал, выбранный из группы: графит, электродный бой, коксик.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к внепечной обработке чугуна.

Компакт-материал - это специальные изделия (в оболочке или без оболочки) из порошкообразных материалов, различающиеся способом их формообразования при плакировании, прессовании, волочении и т.д., в виде проволок, лент, брикетов и др.

Для ковшевой обработки чугуна применяют магнийсодержащие порошковые проволоки, в которых состав наполнителя разбавлен шлако-флюсовыми компонентами - флегматорами для подавления пироэффекта. В качестве флегматора, например, могут использовать ставролит - патент Украины №23570, С21С 1/00, опубл. 15.11.2001 - наиболее близкий аналог для нового компакт-материала.

Итак, в качестве наиболее близкого аналога выбран компакт-материал для ковшевой обработки чугуна, состоящий из порошкообразного наполнителя-сердечника, заключенного в стальную оболочку в виде проволоки или ленты и содержащего магний и ставролит (см. вышеупомянутый патент Украины №23570).

Для ковшевой обработки металлургических расплавов применяют порошкообразные материалы в воздушно-сухом состоянии с содержанием влаги не более 5,0%. Ставролит как алюмосиликатная фаза переменного состава с изоморфным замещением основных компонентов на оксиды двух-, трехвалентных металлов (железо, титан) относится к влагостойким материалам и, являясь отходами обогащения ильменитовых руд, богатейшие природные залежи которых находятся в Украине, имеет низкую стоимость, что дает ему большие преимущества перед доломитом.

Главный недостаток ставролита - это повышенное содержание окислов железа до 20%, которые дополнительно окисляют магний в компакт-материале и снижают эффективность его применения. Известно [1], что магний в чугуне расходуется на раскисление (18-20%), десульфурацию (30-35%), деазотацию (8-10%) и остальное количество (30-35%) растворяется в металле. По расчетам потери магния за счет окисления старовролитом увеличиваются в 1,2-1,5 раза, что во столько же раз снижает и эффективность десульфурации при том же удельном расходе магния.

В связи с этим в основу изобретения поставлена задача сокращения потерь магния при ковшевой обработке чугуна за счет снижения окисленности ставролита.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом компакт-материале для ковшевой обработки чугуна, состоящем из порошкообразного наполнителя-сердечника, заключенного в стальную оболочку в виде проволоки или ленты и содержащего магний и ставролит, согласно изобретению, порошкообразный наполнитель-сердечник дополнительно содержит углеродосодержащий материал при следующем соотношении ингридиентов: магний : углеродосодержащий материал : ставролит = 1:(0,5-1,0):(5-7).

Кроме того, в качестве углеродосодержащего материала служит материал, выбранный из группы: графит, электродный бой, коксик.

Таким образом, новая совокупность ограничительных и отличительных признаков обеспечивает достижение нового технического результата - снижение окисленности ставролита обеспечивает сокращение потерь магния при ковшевой обработке чугуна.

Предлагаемое изобретение использует гранулированный магний с графитом в смеси со ставролитом. В наиболее близком аналоге же используют смесь магния и ставролита при соотношении 1:(0,5-2,2). Однако в предлагаемом изобретении одновременно применяется трехкомпонентный наполнитель при их следующем соотношении: 1:(0,5-1,0); (5-7). Это обеспечивает высокую эффективность ковшевой обработки чугуна.

На ХМФ ОАО «ММК им. Ильича» для ковшевой обработки чугуна выпускают порошковую проволоку диаметром 10,0 мм типа ПП10Б-1.12-35-8 по СТП 227-151-2002 в бухтах массой 730-750 кг с наполнителем из смеси 30% магния и 70% ставролита, стоимость которой определяется на 70-80% ценой гранулированного магния.

Сметная калькуляция новой порошковой проволоки, рассчитанная из состава наполнителя, содержащего 20% магния, 20% графита и 60% ставролита, на 30-40% дешевле и при годовом производстве 1000 т экономия составит ˜1,0 млн.грн.

Источники информации

1. Д.А.Дюдкин, С.Е.Гринберг, В.В. Кисиленко // Сопоставление технологии десульфурации чугуна магнием способом вдувания и в виде порошковой проволоки / Металлургическая и горнорудная промышленность, 2001, - №6. - С.15-17.