Шихта для получения сульфидной лигатуры

 

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬ ФВДНОЙ ЖГАТУРЫ, включающая алюминиевый порошок, серосодержащий материал и наполнитель, отличающаяся тем что, с целью снижения стоимости лигатуры, в качестве серосодержащего материала она содержит пиритовый концентрат, а в качестве наполнителя - отходы корундового производства при следующем соотношении компонентов, мас.%; Пиритовьй концентрат 72-77,5 Алюминиевый порошок 20-21,5 Отходы корундового производства Остальное г 1(0

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

ЕЕСПжЛИН,.SUÄÄ1106844

А,„„С 22 C Ç3/Î4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ 0ССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕ П.:НИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвжескомм свидеткльствм

Остальное (21) 3553575/22-02 (22) 10.02.83 (46) 07,08.84. Бюл. У 29 (72) Н.Ф. Якушевич, В,Г. дегаев и Л.С. Тропина (71) Сибирский ордена Трудового

Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 669. 168(088.8) (56) 1. Патент Японии Ф 44-18059, кл. 10 J 161, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР по .заявке У 298 1169/22-02, кл ° С 22 С 35/00, 1982. (54) (57) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬ

ФИДНОЙ ЛИГАТУРЫ, включающая алюминиевый порошок, серосодержащий материал и наполнитель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения стоимости лигатуры, в качестве серосодержащего материала она содержит пиритовый концентрат, а в качестве наполнителя — отходы корундового производства при следующем соотношении компонентов, мас,Ж:

Пиритовый концентрат 72-77,5

Алюминиевый порошок 20-21,5

Отходы корундового производства

1 106844

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству лигатур, используемых для легирования металлургических расплавов серой.

Известна шихта для получения сульфидной лигатуры, содержащая в качестве шихтовых компонентов железо и сернистый газ (1 1.

Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к предлагаемой является шихта для получения сульфидной лигатуры на основе сульфида алюминия, содержащая, мас.Х:

Алюминиевый порошок 25-40

Сера молотая 40-60

Наполнитель (порошок алюминия, глинозем) Остальное

Поскольку в процессе синтеза лигатуры выделяется большое количество тепла, для снижения температуры процесса и уменьшения потерь серы испарением в шихту вводят в качестве теплового балласта наполнитель (избыточное количество алюминиевого порошка или глинозема) (2 3.

Недостатком известной шихты является необходимость использования дорогой и дефицитной чистой серы, а в случае использования в качестве нанолнителя алюминиевого порошка — дополнительные затраты на распыление оборотного алюминия.

Целью изобретения является снижение стоимости лигатуры.

Поставленная цель достигается тем, что шихта для получения сульфидной лигатуры, включающая алюминиевый порошок, серосодержащий материал и наполнитель, в качестве серосодержащего материала содержит пиритовый концентрат, а в качестве наполнителя — отходы корундового производства при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Алюминиевый порошок 20-21,5

Пиритовый концентрат 72-77,5

Отходы корундового производства . Остальное

Химический состав отходов корундовых материалов Юргинского абразивкого завода, Ташкентского и Запорожского абразивных комбинатов приведены в табл. 1 °

В качестве серосодержащего материала предлагается использовать пиритовый концентрат (колчедан серный флотационный) . Сера в концентрате находится в связанном состоя1О

50 з нии в виде пирита FeS . Количество тепла, выделяющегося в результате обменной реакции 4АТ + 3 Ре82

= 4 AI О + 3Fe и сопутствующих ей г в процессе синтеза экзотермических реакций восстановления присутствующих в концентрате окислов железа и кремния, оказывается вполне достаточным для осуществления внепечной металлотермической плавки. Температура плавления продуктов реакции составляет 1220- 1240 С. В процессе плавки температура находится в пределах 1400-1500 С. Достигаемый в процессе синтеза перегрев расплава на

150-250 С обеспечивает осуществление внепечной металлотермической плавки и хорошее разделение образующихся сульфиднооксидной и металлической фаз.

Для снижения термичности процесса в результате перегрева имеется возможность использования в качестве "теплового балласта" отходов корундового производства (неразложившийся оксисульфидный шлак, шламы и пыль из систем газоочистки, минусовые и магнитные фракции). Применение этих, в настоящее время не используемых материалов, уменьшает потребность в бокситовом агломерате, так как в этих отходах содержится до 98 глинозема. Так, при использовании в шихту 8 . отходов, общий расход бокситового агломерата на тонну монокорунда снижается на 2,5Х, что дает зкономию порядка 0,85 руб.

Нри использовании достаточно богатых пиритовых концентратов (например, концентратов КСФ-1, КСФ-2, содержащих в соответствии с ГОСТ 444-75

> 47% серы и > 45% серы соответственно) можно получить сульфидную лигатуру с содержанием 80-90 АТ Б

7-18Х ARGO, примеси — остальное.

Пример 1. Концентрат пиритовый марки КСФ-1 состава, мас.Х:

FeS> 87,56; ЛТ20 2,33; Fez03 3,49, Количество пиритового концентрата в шихте 1240 кг (77,5 ), алюминиевого порошка марки АВ 97 ГОСТ (97X

AI, 3X Fe), 344 кг (21,5 ), отходов корундового производства (90X AR О )

16 кг (1X).

Пиритовый концентрат и алюминиевый порошок смешивают, загружают в

1106844

Та блица 1

Материал

АЕ>0> Cr>0> Т10> Si0> Fe>0> X Fe< а20 СаО С S WP

Шпамы и минусовые фракции (-160 мкм) нормального электрокорунда Запорожского абразив- 89,0ного комбината 9 1,0

3- 2- 24,5 3,0 3,0

41,0 60 5 <3,0

Магнитная фракция нормального электрокорунда

Юргинского абразивного завода

25,040,0

40, 055„0

5-7 1 t15

« 0,6 0,5. плавильный горн и поджигаются верхним запалом.

В качестве запальной смеси применяются, кг:

Алюминиевый порошок 1

Сера молотая 0 5

Селитра натриевая 0,5

В результате плавки образуется

1000 кг сульфидной лигатуры и 506 кг попутного металла в слитке ° Состав

10 лигатуры, мас.Х: АТ Яз 89,88; А120з

7,74, 8 0 1,86; СаО + MgO 0,52.

Состав попутного металла, мас.Х:

Fe 90,15; Si 8,10; AI 0,90; S 0,85.

Улет серы за плавку составляет

2,1Х, Извлечение металла в слиток

87Х.

Пример 2. Состав шихты, кг:

Концентрат пиритовый КСФ-1

1200 (75Х).

Алюминиевый порошок 335 (21X).

Отходы 65 (4Х).

Подготовка шихты и плавка осуществляются аналогично примеру 1 с такой же запальной смесью. В результате

25 плавки образуется 1000 кг сульфидной лигатуры в виде плотного блока и

480 кг попутного металла в слитке.

Состав лигатуры, мас. Х: AI S 85,81, AI203 11,80.

Состав попутного металла, мас.Х:

Fe 92,71; Si 4,12, AI 2,33 S 0,84.

Улет серы за плавку 2,0Х. Извлечение металла в слиток составило

84Х.

Пример 3. Состав шихты, кг:

Концентрат пиритовый КСФ-1 1150 (72Х) .

Алюминиевый порошок 320 (20X) .

Отходы 130 (8X) .

Подготовка шихты и плавка осуществляются аналогично примеру с такой же запальной смесью. В результате плавки образуется 1000 кг лигатуры в виде плотного блока и

460 кг попутного металла в слитке.

Состав лигатуры, мас.Х: AI S3

80, l3 АТ О !7,86.

Состав попутного металла, мас.Х:

Fe 94,0, Si 2,82; AI 2,12; $1,06.

Улет серы за плавку составил

1,9Х. Извлечение металла в слиток составило 81Х.

В табл. 2 представлено сравнение технико-экономических показателей при выплавке сульфидной лигатуры с использованием известной шихты и предлагаемой.

Стоимость тонны лигатуры, полученной из предлагаемой шихты ниже в 2,5 раза, что обеспечивает соответствующее снижение затрат при ее использовании.

1106844

Продолжение табл.1

0,21,0 (0,2

97э0 0 ° 5" Ов5 Ою02-. 0,0498,5 1,0 2,0 0,2 0,08

0,51,0 1,0 2 D « 3,5

0,3- 0,1- 0,20,6 0,2 0,5

80, 092,0

Таблица 2

Шихта

Показатели

Предлагаемая

Известная

Расход материалов, кг/т:

940

350 алюминиевый порошок

630

0 5 сера молотая

1250 пиритовый концентрат

2,0

2,0 запальная смесь

Улет серы, мас. от Sèñõ

Получено попутного металла, кг:

500

460 в сли.тке

70

s корольках

Затраты на материалы, руб,:

210-00

555-00

50-40 алюминиевый порошок

0-04 сера молотая

16-00 пиритовый концентрат

Стоимость попутных продуктов, руб.:

106-00 алюминия

Ъшь с электрофильтров 10р,гинского абразивного завода

Неразложившийся шпак производства монокорунда Ташкентского абразивного завода

Химический состав

1 1

Ti0> S O Fe z0> Fe<<+ Na О Са0 С S WP

1106844

Продолжение табл. 2

Шихта

Показатели

Известная

Предлагаемая ферросплава

14-70

Себестоимость 1 т лигатуры за вычетом попутных металлов {без учета затрат на передел и транспортных расходов) 499-40

211-34

Заказ 5726/20 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О. Веретенников

Редактор Г. Волкова Техред С.Мигунова Корректор Д. Мельниченко