Легирующая смесь

 

: ЛЕГИРУЮЩАЯ СМЕСЬ,преимущественно для железоуглеродистык сплавов, включающая ванадийсодержащий шлак. известняк и восстановитель, отличающейся тем, что,с целью снижения стоимости легирующей смеси , расхода электроэнергии и времени плавки, она в качестве ванадийсодержащего шлака содержит подовый шлак от сжигания мазута,, а в качестве восстановителя - ферросилиций и углерод при следующем соотношении компонентов , мас.%: Углерод 10-15 Ферросилиций 3-5 Иввестняк 8-10 Подовый шлак от о $ сжигания мазута Остальное (Л

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕа1УБЛИН

09) .(11) » 1) С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТЕЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 КРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,. l3 сжигания мазута

Остальное

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 3554960/22-02

)(22) 23.02.83

l(46) 30.03.84. Бюл. В 12 (72) В.П.Кутузов, Н.А.Будагьянц, Э.С.Церковский, О.В.Пузырьков-Уваров и К.Ф.Кравец (71) Днепроцетровский металлургический институт (53) 669. 18.046.58(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

В 507400, кл..С 22 С 35/00, С 21 С 7/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

У 910825, кл. С 22 С 35/00, 1981. (54)(57) ЛЕГИРУКЩАЯ СМЕСЬ,преимущественно для желеэоуглеродистых сплавов, включающая ванадийсодержащий шлак, известняк и восстановитель, о т л ич а ю щ а и с я тем, что,с целью снижения стоимости легирующей смеси, расхода электроэнергии и времени плавки, она в качестве ванадийсодержащего шпака содержит подовый шлак от сжигания мазута, а в качестве восстановителя — ферросилиций и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод 10-15

Ферросилиций 3-5

Иввестняк 8-10

Подовый шлак от

1082853

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном и сталеплавильном производстве.

Известна легирующая смесь для ста 5 ли и чугуна, содержащая ванадиевый шлак, известь, плавиковый шпат, флюорит, карборунд P) .

Недостатком данной смеси является высокая стоимость и необходимость высокотемпературного режима восстановления (1560-1600 С ) при легировании металла, что увеличивает энергетические затраты.

Наиболее близкой к предлагаемой является легирующая смесь (2), содержащая компоненты в следующих количествах, мас.%:

Ванадийсодержащий шлак 70-75 20

Карборунд 12-16

Известняк Остальное

Недостатком известной легирующей смеси является ее высокая стоимость (наличие дорого металлургического ванадиевого шлака от переработки ванадиевых чугунов и карборунда, стоимость которых, составляет 500 руб. за тонну), а также невысокое процентное содержание пятиокиси вана- щ0 дия в шлаке (не более 20%). Поэтому, когда необходимо получать металл с высоким содержанием ванадия (свыше 0,3%) увеличивают массу легирующей смеси. Чем больше загружается в печь легирующей смеси, тем больше образуется шлака. Это увеличивает период восстановления ванадия из шлака, снижает производительность плавильных агрегатов, повышает расход энергии при получении металла.

Цель изобретения — снижение стоимости легирующей смеси, расхода электроэнергии и времени плавки.

Поставленная цель достигается тем, что легирующая смесь преимущественно для железоуглеродистых сплавов, включающая ванадийсодержащий шлак, известняк и восстановитель, в 50 качестве ванадийсодержащего шлака содержит подовьпЪ шлак от снижения мазута, а в качестве восстановителяферросилиций и углерод, при.следующем соотношении компонентов, мас. : 5>

Углерод 10-15

Ферросилиций 3-5

Известняк 8-10

Подовый шлак от сжигания мазута Остальное

Действие легирующей смеси основано на активном течении процесса восстановления окислов ванадия углеродом и ферросилицием. Углерод и ферросилиций выбраны в качестве восстановителей с целью создания восстановительных условий в широком диапазоне температур. Кремний, согласно термодинамическим расчетам, входящий в ферросилиций, является более активным восстановителем при низких температурах ((1300 С), а

0 углерод более активно- восстанавливает ванадий из шлака йри температурах вьппе 1300 С. Совместное примене0 ние углерода и ферросилиция в качестве восстановителей позволяет вести активное восстановление ванадия из шлака во всем интервале рабо- чих температур процесса плавки. Выбранное суммарное количество углерода и ферросилиция достаточно для полного восстановления окислов ванадия, содержащихся в шлаке. Уменьшение процентного содержания углерода и ферросилиция приводит к снижению степени восстановления ванадия из шлака.

Повьппение содержания углерода и ферросилиция в смеси вьппеуказанного предела нецелесообразно, так как углерод и кремний, не прореагировавшие с пятиокисью ванадия, переходят в металл, изменяя его химический состав.

Одновременно повышается расход восстановителя. Выбранное весовое соотношение ферросилиция к углероду (1:

:2-1:5) позволяет вести эффективное восстановление ванадия при температурах, не превьппающих 1450 С. Изме0 нение соотношения ферросилиция к углероду вьппе или ниже указанных преде лов снижает степень восстановления ванадия, требует повьппения рабочих температур восстановления ванадия, увеличивает расход ферросилиция и углерода. Одновременно возрастает расход электроэнергии и снижается производительность процесса

Известняк позволяет получить оптимальную вязкость шлака, ускоряет диффузионные процессы восстановления ванадия. Повьппение либо снижение количества СаО относительно указанного предела повьппает вязкость шла1082 ка и замедляет диффузионные процессы восстановления ванадия.

Подовый шлак от сжигания мазута содержит 25-40Х пятиокиси ванадия, т.е. в 1,5-2 раза больше, чем его содержание в металлургическом шлаке.

Применение подового шпака от сжигания мазута позволяет снизить количество легирующей смеси и ее стоиMocTb) повысить производительность 10 процесса, уменьшить расход электроэнергии. Количество подового шлака от сжигания мазута выбрано из расчета полного восстановления ванадия. 15

Опытные плавки проводят в лабораторной печи с графитовым нагревателем. Масса чугуна, содержащего, вес.7: С " 3,36, Si-2,21, Мп-0,56, Cr - следы, S — 0,057; P — 0,093 20 составит 1 кг. Легирующую смесь вводят в количестве 5Е от массы жидлегир ющей смеси

Время, затрачиваеВайа- . дийсодержащий шлак

ИзвестПодовый шлак от снижения мазута

Дополнительный

Ориентировочная

Степень извлечения

Кар15оРунд

Углерод

Ферро сили-. ций честняк во лестоимое на восста. новление ваудельный . гирующей смеси ванадия из шлака мость руб. расход электкг надия, мин роэнергии, квт

Предлагаемая

17 8 7

73 70

73 75 7,9 0,45 5,6 32

10 7

12 4

76 95 6,87 0,5 5

75 95

13 8

6,87 0,47 5

71 80

8,94 0,5 6

14

73 82

7,5 0,7 5,5

Известная

Остальное

Состав легирующей смеси, /

853 4 кого металла при 1400 С. Время выдержки составллет 40 мин. В опытных плавках используют подовый шлак от сжигания мазута, содержащий, вес.7: V20 g — 40,5, $дΠ— 19,0, Fe 0> — 10,8, остальное оксиды Я О

2 У

Cr>03 и др., углерод в виде электродной стружки, измельченный ферросилиций ФС75, обожженую известь.

После измельчения компоненты смешивают в пропорциях, указанных в таблице, где приведены результаты опытный плавок. Проведена также

Плавка с использованием известной пегирующей смеси.

Использование предлагаемой легирующей смеси обеспечивает снижение стоимости легирующей смеси в

:6-7 раз, уменьшение количества расходуемой смеси на 40-45Х> снижение расхода электроэнергии на 40-50Х; сокращение времени плавки на 40-507.

Затраты на извлечение 1 кг ванадия из

7,5 0,6 5,5 30

95 12,6 5,0-6,0 10