Способ получения периклаза
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА , в электродуговой :йечи, включаю1ЦИЙ плавку магнийсодержащего сырья на низшей ступени трансформатора . при переменной мощности дуги, о тл и .4 а ю щ и и с я тем, что, с целью повьппения качества периклаза, увеличения доли выхода периклаза, высоких классов, плавку магнезита ведут последовательно на высшей и низшихс-тетупенях трансформатора с соотношением вводимой в печь мощности на этих ступенях 1,5-3,5. 2. Способ по П.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что соотношение длительности периодов работы печи на высшей и низшей ступенях .трансфоркГатора составляет 1,5-4,5, а сумма двух последовательных периодов (Л 4-8 ч. .
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
NIINO54
РЕСПУ БЛИН
0Ю (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTlO (21) 3537331/29-33 (22) 13.01.83 (46) 30.11.84. Бюл.144 (72) Ю.И.Сторожев, В.В.Мечев, В.Н.Непомнящий, P.H.Ñìèðíîâà, Г.А.Чернов, С.П.Грачев и Г.П.Жилин (71) Красноярский ордена Трудового
Красного Знамени институт цветных . металлов им. M.È.Êàëèíèíà (53) 666.763.46(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9975689, кл. С 04 В 35/62, 1981.
2. Авторское свидетельство СССР
9998434 кл. С 04 В 35/62, 1981 (прототип). (54)(57) 1.. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛА"
ЗА, в электродуговой печи, включающий плавку магнийсодержащего сырья на. низшей ступени трансформатора при переменной мощности дуги, о тличающийся тем, что, с целью повышения качества периклаза, увеличения доли выхода периклаза, высоких классов, плавку магнезита ведут последовательно на высшей и низших, тступенях трансформатора с соотношением вводимой в печь мощности на этих ступенях 1,5-3,5.
2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что соотношение длительности периодов работы печи на высшей и низшей ступенях трансформатора составляет 1,5-4,5, а сумма ® двух последовательных периодов
4-8 ч.
60 2
1 11265
Изобретение относится к получению периклаза в электродуговых печах.
Известен способ получения периклаза плавкой брусита на блок в дуговой электропечи, чередуя через 3,5-:
20 ч большую скорость его наплавления 30-50 мм/ч с меньшей О, 15 мм/ч, с которой и заканчивается процесс плавки при общей ее продолжительности 46-80 ч в том числе с открытой 10 дугой 0,3-7,5 ч при средней скорости наплавления блока 15-29 мм/ч 13.
Указанный способ позволяет увеличить выход. монокристаллов периклаза, но последние не имеют высоких диэлектрических параметров из-за анизотропии. свойств.
Наиболее близким к предлагаемому является способ .получения периклаза плавкой магнийсодержащей шихты на щ блок в дуговой электропечи при перно" дическом снижении силы тока в 2-5 раз на 2-10 ч через каждые 5-20 ч ра- .боты печи на номинальном токе (22.
Однако в случае плавки магнезита 25 на низших ступенях напряжения трансформатора указанный способ. недостаточно эффективен в повышении качества периклаза, так как ббъем расплава при работе печи на этих ступенях напряжения незначителен и поэтому миграции примесей затруднены. Кроме того, резко снижается производительность процесса.
Цель изобретения — повышение качества периклаза и увеличение доли выхода периклаза высоких классов.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения периклаза в электродуговой печи, включающему плавку магнийсодержащего
46 сырья на низшей ступени трансформатора при переменной мощности дуги, плавку магнезита ведут последовательно на высшей и низшей ступенях трансформатора с соотношением вводимой
45 в печь мощности на этих ступенях
1 5-3,5.
Причем соотношение длительности периодов работы печи на высшей,и низшей ступенях трансформатора сос-. тавляет 1,5-4,5, а сумма двух последовательных периодов 4-8 ч.
При чередовании периодов работы печи на высшей и низшей ступенях трансформатора плавка ведется.в режиме активного плавления с последующей выдержкой расплава при температуре плавления. Чередование минимальной и максимальной мощности дуги обеспечивает условия для зонной плавки, т.е. для повторной очистки от примесей вновь расплавляемых верхних, слоев периклаза.
Скорость охлаждения жидкотвердой части блока уменьшается. В жидкотвердом состоянии расплава наиболее активно происходит .Удаления микропримесей вследствие капиллярных эффектов, обусловленных разностью межфазных натяжений на границах фаз: твердое — жидкость среднего состава и твердое — жидкость, обогащенная примесями.
Если отношение мощностей, вводи-. мых в плавильную ванну при работе лечи на высшей (первой) и низшей ь и (девятбй) ступенях трансформатора
Ф
I — >3,5, то. ванна при работе печи на девятой, ступени трансформатора сильно переохладится, что приведет к увеличению скорости кристаллизации при медленном наращивании блока.
Если - < 1,5, то скорость кристаллнУ Ф зации будет тоже высокой при достаточно быстром наращивании блока.
В обоих случаях вследствие высокой скорости кристаллизации не будет обеспечено увеличение степени очистки периклаза от примесей, содержащихся в магнезите.
Мощность M в основном периоде плавки практически постоянна и соответствует максимально возможному значению мощности, вводимой в печь, при работе на первой ступени трансформатора.
Иощность МЗ, вводимую в печь при работе на девятой ступени трансформатора, изменяют путем изменения силы тока, подаваемого на электроды.
Если соотношение периодов работы печи на первой и девятой ступенях трансформатора g 1,5, то образую« (у щийся в ванне объем расплава значительно меньше максимально возможного, вследствие чего миграция примесей в корку блока затруднена. л .Если 4,5 i " р1,5, то объем расВз плава макснмально возможный, а условия для миграции примесей наиболее благоприятные. \
Если " 74,5, то объем расплава максимальйо возможный; но вследствие высокой скорости наплавления блока
Технико-экономические показатели плавок приведены в табл.2.
Таблица 1
Технико-экономические показатели плавки с переменной мощностью дуги.Способ
Свойства
Известный
Предлагаемый
0,09
Содержание в магнезите Ре О 7.
2 3) 0,09
Вьмод периклаза, (оценка качества периклаза в кусках), т/Ж:
9, 96/100
3,42/34,34
5,88/59,04
8, 4/100
1,26/15
6,54/77,9
0,60/7,1
1 сорт
1l сорт
0,66/6,62 ш сорт
Содержание в периклазе Ng0
1 сорт/П сорт,Ж
97,53/97,36
98,07/97,67
3 11265 эффект дополнительной очистки периклаза от примесей при чередовании мощности дуги имеет место только в отдельных слоях по высоте блока.
Чем больше мощность М„тем мень ше соотношение периодов 1/ э при прочих равнык условиях требуется для достижения максимально возможного объема расплава., Если суммарное время двух после- 1п довательнык периодов работы нечи на высщей и низшей ступенях трансформатора а 4 ч, то миграция примесей в корку уменьшается вследствие снижения активности диффузионных процессов. Если lp ) 8 ч, то эффективность очистки пернклаза от примесей снижается вследствие ослабления процесса зонной очистки периклаза при повторном расплавлении верхних слоев периклаза.
Hp и м е р 1. Плавка ведется в злектродуговой печи ОКБ-955 с трансформатором мощностью 1200 кВт на магнезите второго сорта последовательно на первой ступени трансформатора при силе тока 3?,5-8,0 кА, напряжении 0 98 В в течение 2,5 ч,затем на девятой ступени трансформатора при 3 =3-3,5 кА, Ц ?О В в течение =1, 5 ч. При этих режимных параметрах обеспечиваются соотношения близкие к гра- ничным:К,/Йэ=3,4;Ф ti> =1,66 61 i> 2 ч.
Технико-экономические показатели as цпавок приведены в табл.1.
60 4
Пример 2. Плавка ведется на магнезите второго сорта последовательно на первой ступени трансформатора при силе тока 3 =6,8 кА, напряжении 0 =95-97 В в течение „=5 ч, затем на девятой ступени трансформатора при 3 = 3-3,5 кА, 0 =70 В в течение э 1,5 ч. При, этих: режимньм параметрах обеспечиваются средние граничные соотношения: М1 /Иэ =2,7" 1 3,4;т., +Ф
=6,5 ч.
Пример 3. Плавка ведется на магнезите первого сорта последовательно на первой ступени трансформатора при силе тока Э =6,8 кА, напряжении U =95-97 В в течение Г, =
=6,5 ч, затем на девятой ступени трансформатора.при Э -"3-3,5 кА, О --70 В в течение э=I 5 ч. При этих режимных параметрах обеспечиваются два граничных значения: й1 т9 Э Э 1 9
- 4 33 t. + ь 8 ч при — 2 7. йз
Технико-экономические показатели плавок приведены в табл.3.
Как видно из табл. 1-3 предлагаемый способ получения периклаза позволяет повысить удельное объемное сопротивление периклаза в 1,5-2,5 pass> увеличить выход периклаза первого класса на 6Ж, второго класса на
&2X.
1126560 б
Продолжение табл. 1
Способ
Свойства
Известный М
Производительность, кг/ч
Удельный расход магнезита,т/т
186
4,52.4,77
Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т
5000
5510
Удельное объемное сопротивление при 1000 С, Ом см:
1,7. 10т 1 кл+
8,8 ° 10Ь If кл;
1,1 ° 10 1 кл.
5,9 106 П кл. сорт
If сорт класс периклаза по ГОСТ 13236-73
Таблица 2
Технико-экономические показатели плавки с переменной мощностью
Свойства
Способ
Предлагаемый
Известный
«е е
Содержание в магнезите Fe>0,X
Выход периклаза, т/Х:
0,09
1 сорт
П сорт
4, 13/52,2
III сорт
Содержание MgO в периклазе
1 сорт/If сорт Ж
97,6/96,88
226
98,0/97,36
Производительность,кг/ч
Удельный расход магнезита, т/т
4,614
4,878
Удельный расход электроэнергии, кВт.ч/т
4551
4365
Удельное объемное сопротивление при 1000 С, Ом -см:
1 сорт
3,2 10 III кл.
3,8 ° 10 И кл.
6,1. 10 If кл.
4, 8-10,П кл.
П сорт
Предлагаевшй
172
0,086
7,91/100
3, 78/47,9
8, 2/100
1,7/20, 7
5,7/69,5
0,8/9,8
1126560
Таблица 3
Технико-экономические показатели плавки с переменной мощностью дуги
Способ
Предлагаемый
Известный
Содержание в магнезите Ре203,Ж
Выход периклаза, т/Ж:
0,06
0,06
Содержание MgO в периклазе
98,2/97,63
1 сорт/П сорт,7
97,39/96,63
Производительность, кг/ч
224
237
Удельный расход магнезита, т/т
4.035
4,494
Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т
4264
4535
Удельное объемное сопротивление при 1000 С Ом см:
1 сорт
П сорт
Составитель Л. Булгакова
Редактор Ю.. Ковач Техред Л,Мартяшова Корректор Г. Решетник
Заказ 863 1/ 18 . Тираж 605 Под лис ное
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
1 сорт
И сорт
9,665/!00
1,345/13,9
8,32/86,1
6,5 ° 10 П кл.
2,2 -10 Ш кл.
8, 9/100
7,83/87,6
1, 1/12,4
2,4 10 Ш кл.
1,1 10 Ш кл.
