Способ получения ферросплава
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСПЛАВА , включающий выпуск в ковш хрсжкремнистого ферросплава, зсшивку на его поверхность отвального ишака производства углеродистого Феррохрома, а затем самого углеродистого феррЪ хрома, выдержку в ковше, слив шлака и разливку ферросплава, о т л и-чающийся тем, что, о целью снижения содержания в ферросплаве азота, фосфора и серы, в ковш перед выпуском хромкремнистого ферросплава ВВОДЯТ смесь извести и плавикового шпата В cooтнoшeни 1:
((Ю (П3
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
3(5П С 22 С
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р (21) 3462053/22-02 (22) 05.07.82 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) А.В. Крылова, Т.В. Марачева, В.П. Зайко, Б.И. Байрамов, М.А. Рысс, Ю.И. Кабанов и Н.И. Анохин (71) Челябинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени злектрометаллургический комбинат (53) 669.168(088.8) (56) 1. Рысс И.A. Производство ферросплавов. М., "Металлургия", 1975, с. 190-191.
2. Авторское свидетельство СССР
М 883187, кл. С 22 С 33/04, 1980. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСПЛАВА, включакщий выпуск в ковш хромкремнистого ферросплава, заливку на
его поверхность отвального шлака производства углеродистого феррохрома, а затем самого углеродистого ферро хрома, выдержку в ковше, слив шлака и разливку ферросплава, о т л и.-ч а ю шийся тем; что, с целью снижения содержания в ферросплаве азота, фосфора и серы, в ковш перед выпуском хромкремнистого ферросплаsa вводят смесь извести и плавикового шпата в соотношениц 1:(0,1-0,2)
s количестве 6-10% от заливаемого количества хромкремнистого ферросплава, затем заливают 0,5-0,75 общего количества хромкремнистого ферросплава, а остальную его часть заливают в ковш после слива шлака, затем Я делают перелив ферросплава из ковша в ковш.
1059016
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству ферросплавов, в частности, на основе хрома, углерода и кремния.
Иэвестен способ одностадийного
r:;îëó÷åíèÿ ферросплава на основе хро- У ма, углерода и кремния путем угЛетермического восстановления металлов в руднотермических печах из шихты, включающей хромсодержащий материал,. кварцит и углеродистый вос-10 становитель )1J .
Недостаткои процесса является полное восстановление вредных йриме- .сей — фосфора и серы, а также значительное насыщение металла в процес-15 се восстановления азотом при контакте восстанавливаеМых элементов
{,хрома) в зоне дуг с воздушной атмосферой печи. Такой сплав, используемый .при производстве стали, значительно снижает ее качество.
Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому эффекту является способ получения ферросплава, включающий раздельную выплавку углеродистого феррохрома и кремнистого ферросплава, заливку на поверхность кремнистого ферросплава в ковше шлака углеродистого феррохрома, а затем углеродистого феррохрома, выдержку расплава в ковше слив шлака и раэ- ЗО ливку металла (2
Недостатком известного способа яв. ! ляется перекод в состав получаемого спл ав а аз от а и примесей - фосфора и серы, содержащихся в исходных ма-" териалах..
Целью изобретения является снижение содержания в ферросплаве азота, фосфора и серы.
Эта цель достигается тем, что 4g согласно способу получения ферросплава, включающему выпуск в ковш хромкремнистого ферросплава, заливку на его поверхность отвального шлака производства углеродистого Феррохрома, 45 а затем самого углеродистого феррохрома, выдержку в ковше, слив шпака и разливку Ферросплава, в ковш перед выпуском хромкремнистого Ферросплава вводят смесь извести и плавикового шпата в соотношении 1«{0,1-0,2) в количестве 6-10% от заливаемого количества хромкремнистого ферросплава, затем заливают 0,5-0,75 общего коли« чества хромкремнистого ферросплава, а остальную его.часть заливают в ковш55 после сплава шлака, затем делают перелив ферросплава из ковша в ковш.
При взаимодействии хромкремнистого ферросплава со смесью извести и . плавикового шпата протекает реакция взаимодействия свободного кремния .Ферросплава с СаО извести«
4Ca0+5Si<>> 2CsSi + 2СаО ° Б10, Одновременно восстанавливается (частично) Na, котоРый содержится ч плавйковом шпате, О, 3-1% натриевых солей). Пssi и растворяющийся в нем натрий переходят в сплав. Плавиковый шпат, являясь разжижителем, способствует протеканию восстановительного процесса.
Если смесь извести и плавикового шпата вводить в ковш после заливки хромкремнистого фегроаплава, то реакция восстановления кальция протекает вяло и восстановленного кальция недостаточно для выведения азота, фосфора и серы из металла. Если при этом одновременно со смесью вводить шлак производства хромуглеродистого ферросплава, то известь растворяется в шлаке и кальций восстанавливаться не будет, так как восстановление обеспечивается образованием дисиликата кальция, что не может быть обеспечено при наличии низкокальциевого шлака, При соотношении извести и плавикового шпата больше, чем 1:0,1, обра» эующийся шлак .вязкий и процесс вос- становления кальция протекает слабо, что не обеспечивает необходимое содержание кальция в сплаве для удаления N, Р и S..
Кроме того, при отсутствии в смеси плавикового шпата в сплаве отсутствует восстановленный натрий, являющийся катализатором образования нитрида кальция, что приводит к значи- тельному снижению эффективности удаления азота из сплава. Соотношение менее 1г0,2 нецелесообразно, так как улучшения процесса восстановления не дает, но приводит к повышенному расходу плавикового шпата.
При количестве задаваемой известково-шпатовой смеси менее 63 от заливаемого на нее хромкремнистого Ферросплава, количество восстановленного
Ю кальция недостаточно для полноты выделения из сплава азота, фосфора и серы.
Увеличение навески смеси до количеств более 105 от иавески заливаемого на нее хромкремнистого сплава нецелесообразно, так как количество кальция в сплаве излишне, а .в случаях низкого содержания кремния в хромкремнистом ферросплаве (45%) свободного кремния недостаточно на полное участие в реакции восстановления кальция, а получающийся шлак тугоплавкий, что вообще препятствует протеканию процесса восстановления кальция.
Если на известково-шпатовую смесь заливают меньше.0,5 общего количества хромкремнистого ферросплава, используемого на процесс, то кремния свободного недостаточно для взаимодействия с окисью магния шлака, что .снижает эффективность удаления образующихся нитридов, фосфидов и суль1059016 фндов, а конечный ферросплав получается более загрязненным примесями - серой и фосфором,так как они дополнительно вводятся с остальной частью хромкремннстого ферросплава, а из готового ферросплава не выводятся
Если задавать больше 0,75 общего количества, то содержание кремния в промежуточном сплаве получается
) ЗОВ,. что влечет за собой высокое 10 .остаточное содержание азота, фосфора и серы в готовом ферросплаве.
Затем заливают отвальный шлак углеродистого феррохрома. Количество его оптимально в размере 0,1-0,2: 5 от веса залитого хромкремнистого ферросплава.
Ылак производства углеродистого феррохрома содержит, Фг И80 30-45 . А1 0 20-33; .SiO H примеси .(Cr 0, Ре0, Са0) остальное.
Йри:контакте с хромкремнистым .ферросплавом оставшийся свободный кремний после взаимодействия с йзве- стково-шпатовой смесью взаимодейст-.
:вует с Mg0 введенного шлака и восстанавливает магний:
2Mg0 + 2Si, Mg Si + SiOjg
Р (Mg Затем в ковш заливают весь углеродистый феррохром ° Наличие в системе CaSi и Mg Si:. обеспечивает условия образования нитридов Са90 и Mg N, фосфидов Са Р 35 и сульфидов CaS u MgS которйе. выде ляются в шлаковую фазу. При этом имеющийся натрий действует каталитически на образование нитридов, à испа- . рение части образукщегося магния спо- 4П собствует выводу указанных соедине.ний в шлак. П р н и е р. Получение ферросплава на основе хрома, кремния и углерода осуществляют в промышленных условиях, И руднотермической печи с закрытым колошником иэ шихты, состоящей иэ хромовой руды и углеродистого восстановителя (кокса), выплавляют углеродистый феррохром (ФХП по ТУ14-5-117-79) с содержанием 5-8% С, 62-70% Cr остальное железо и примеси. Содержание азота в таком ферросплаве составляет 0,03",05%, фосфора 0,020-0,035%, серы 0,04-0,06%. После окончания плавки металл.со шлаком выпускают в ковш. Иа второй .печи иэ шихты, состоящей из непредельного феррохрома,кварцита и восстановителя (кокс, полукокс) выплавляют бесшлаковым процессом хрОмкремнистый ферросплав (:ФСХ48 по ГОСТ 11861-77) с содержанием более 45% кремния. В таком ферросплаве (45-60% Si, 25-354.Cr остальное железо) хром.и железо пслностъв связаны с кремнием и имеется некоторое количество (3,5 ) свободного несвязанного кремния. В отдельный .ковш на дно засыпают смесь извести и плавикового шпата (предпочтительно фракции менее 10 мм), заливают на него хромкремнистый . сплав, затем отвальный шлак производства углеродистого феррохрома,. сам. углеродистый феррохром. После чего сливают шлак и заливают остаток хромкремнйстого ферросплава, производят перелив полученного Ферросплава на основе хрома, кремния и углерода из ковша в ковш для усреднения состава и разливают. Порядок осуществления операций и расход реагентов в сравнении с известным способом даны в таблице. г 1059016 I I z o ! а!о4!Й I о х а о (((э I ЦХНЦ 1(o ur5 oxexv mхоээ ! ыонйахх I (4иеах 1 о в в а (Ij e e 1 М И ь 34 в Ф Ф I М 45 С оох IA ((Ъ (» ((м Ь а % о 1 4 I Х I (1 1 1 1 1 I Ки Хах 1 )nee(» ! а !x4оee ! ЮФМИЦФИ Ь о I 1 е m овgэ!!u оm хн!ххнхавхoner цvåх (jjõоцц4ацы оеФеои(((а4оое хуmц! umph аней о о о о о о о о о Ф Р У с 1 (кn eeee I Ев ФАНЦЫ ! r(Im554m53 п ! (эаФ zr -,еe ц о це ц ЕЦЛOO4 аооа40 эхаеоо ИФХI На 1 11 I !о!ах lî ФФнoàooц кц! Фх ыхиаенед (Ijouex эоцХци и nmegeo4noe4xooe rQ m а, 4 (4 3 и m Ф «ь ц 4 а Ф m u,а. в д оа, ео х о azm охв A о 1: 1 о НОВ(a Э4 охФоФ по!е хяФОДХНОФ к((jхîívr,uo.е цц xeэохац ое вн хиахед Q Ф Х 0 Я 0 Х Й 4Ý 0 1 О 4 1 ooe! анФ I Х И (((! ega mGU l Н С4О( ива( цц n I О4Э! Ф ь & I Ю с-(г(СЧ ъ ъ с о ь о (A (» о о о о м со о (ч (ч м (A Ю (Ч (» Ч> М Ъ о о о I e I Ноав 1 ЮЭХ! х(! oe! о4ь 1(oomzxl о о z4m m((jxezz(neve! mom ooe1 цецФоэиац m,!н4ояанц(ооонаахед(((х! l 0OX>I(0L I (: 04 0ХХХ 9 0Х3 1 ВЕНФ Хи I ХООЛХО! I I хцэниЕа(I (."ome((jэа! 4 îmm(:zаэ1х! ХФХйиХЕ(1 m в Ц М К Х02 0НН охи о D,цХ3 оаО Ф О э щ 0 МЭФФХ о а о а (» о СЧ СО lfl СЧ г т.(л с-(т4 <М » М М о î о ° « ° « ° ° ,-(-(1 3„ (! о аидах х(m_#_4e О"ЭХНОХНФОН ХЕХ ИЭЦОВФЮ нххюееоецоц. ох I . 1 а Ю 0ВФ Фои хам ц (OZZ5O4 ОНИОЕ40,хвааоо юцхххна е Хн(П(И I оо! В 41 ФО(Ф Ф хо! Х Х I urn! о О((й % 1 % ( (б I 051 1 н Q) (ч м Ф Фч _#_ 21 х I .Î e 1 О! МОФ ! u xne ! оц ха I (ОЕЕ lo4 eu 1 I I 1 I mz ! эо I ц а ! эх 1 Р\ I Ф 1 Ф 5 ! ни l V I Е Ф 1 ! хо I (» 4 (ОО I Xx а о о х о х х и э М В 1 4 1 М 1 1 (I 1059016 Составитель О..Веретенников Редактор Н. Рогулич Техред M.Kîñòèê Корректор О. Билак; Заказ 9720/25 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Содержание азота, фосфора и серы в ферросплаве на основе хрома, кремния и углерода, полученном по известному способу составляет соответственно, вес.В: 0,024, 0,023 и 0,032, по предлагаемому способу - 0,020,004, 0,008-0,011. Экономический эффект у потребителя эа счет улучшения качества стали при использовании ферросплава, полученного по предлагаемой технологии, составит 33 руб, на каждой тонне использования ферросплава.
