Способ получения сплавов ферросиликокальция с цирконием

 

(51)4 С 22 С 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМ,К СВЩ Е Г ЛЬСТБУ госудм ственный комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3827888/22-02 (22) 24 ° 12.84 (46} 30.08.86. Бюл. Р 32 (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии м. И.ПвБардина (72) И.В.Галкин, В.В.Трегубенко, А.Т.Овчарук, Б.А.Шуалебин, А.Т.Ковалев,,В.Н.Проданов, В.В.Ярин и А. Г. Банных (53) 669. 168.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 865951, кл. С 22 С 33/04, 1981.

Исследование технологических параметров. силикотермической выплавки комплексных сплавов — эффективных за. менителей силикокальция. Отчет Челябинского научно-исследовательского

» института щ.таллур гни. Гос. ре гистрационный Ф 01829014263, r. Челябинск, 1983, с. 56-59. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕИ4Я СПЛАВОВ

ФБРРОСИЛИКОКАЛЬЦИЯ С ЦИРКОНИЕМ, включающий загрузку и проплавление шихтовых материалов в дуговой электропечи с последующим восстановлением кальция и циркония из их окислов

„„SU„„1254O47 А 1 алюминием и разливку металла и шлака в изложницу, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения извлечения кальция и циркония в сплав, повышения стабильности содержания циркония в сплаве и увеличения срока службы футеровки электропечи, плавку ведут в две стадии, причем на первой стадии проплавляют шихту, сосчоящую из извести, ферросилиция и алюминиевого порошка при соотношении компонентов 1-1 2:0,6-1, 1:0,01-0,2 соответственно, при этом часть извести загружают в ванну электропечи перед ее включением и размещают между элек"

cQ тродами, а на второй стадии плавки проплавляют шихту, состоящую из извести, ферросилиция, алюминиевого порошка, цирконового концентрата и железосодержащих окислов при соотношении компонентов 0,1-0,5:О, 1-0,5.

0,3-0,7:1,0-1,2!0,01-0,2 соответст- май венно в количестве 30-62Х от массы фф извести, использованной в шихте на первой стадии, после проведения вто- ф рой стадии плавки перед разливкой и металла и шлака производят выпуск аВ части шлакового расплава в количестве 50-902 в отдельную изложницу.

1254047

Изобретение относится к металлур. гии н может быть использовано и ферросплавном производстве комплексных сплавов для легирования сталей н чу5 гунон °

Целью изобретения является повышение извлечения кальция и циркония в сплав, цонъпнение стабильности извлечения циркония в сплав и унеличенис срока службы футеронки электроне- 0 яи.

Предложенный способ получения ферросиликокальция с цирконием включает планку в две стадии, причем на первой стадии проплавляют шихту, состоящую иэ извести, ферросилиция и алюминиевого порошка прн соотношении компонентов (1-1,2):(0,6-1,1):(0,010,2) соответственно, при этом часть извести загружают в ванну электролечи перед ее включением„ а на второй стадии плавки пропланляют шихту, состоящую из оставшихся извести, ферросилиция, алюминиевого порошка, а также цирконового концентрата и железосодержащих окислов при соотношении компонентон (О, 1--0, 5):(О, 1—

0,5): (0,3-0,7): (1,0-1 2): (0,01-0,2) в количестве 30,2-51,77. от массы извести, использованной в шихту на пер- З0 вой стадии, после проведения второй стадии плавки производят выпуск части шлакового расплава в количестве

50-903 н отдельную изложницу, а затем производят разливку металла и шлака.

Сущность предложенного способа заключается н выплавке сплавов с кальцием и цирконием в электропечи в две стадии с разделением процесса

40 восстановления кальция на первой стадии и процесса восстановления цнркония на второй стадии, с созданием на каждой стадии оптимальных условий восстановления ценных и трудно45 восстановительных окислов элементов.

Опытные плавки по осуществлению способа проводили в промъппленных условиях. Первую часть шихты (на первую стадию плавки) загружали в электропечь в составе извести, ферросилиция и алюминиевого порошка при соотношении компонентов (1†- 1,2): (О,б-1,1):(0,01-0,2) соответственно, при этом часть извести этой шихты загружали в нанну электропечи перед ее включением, остальные шихтовые материалъ смешивали в барабанном смесителе и шихту проплавляли в электропечи. После пропланления первой части шихты в печь загружали шихту (второй стадии плавки), состоящую иэ извести, ферросилиция, алюминиевого порошка, циркононого концентрата и желеэосодсржащих окислов при соотношении ком (0,1-0,5): (О,+0)5):(0,3-0,7):(1,0-1,2):(0,01-

0,2) соответственно в количестве

30,2-51,7Х от массы извести, использованной на первой стадии. После пропланления шихты нторой стадии плавки производили выпуск шлакового расплава в количестве 50-907 от общего в отдельную изложницу, а затем выпускали металл и оставшийся шлак в разливочнъ1й тигель. После застывания шлака металл сливали в чугунную изложницу, а шлак выбивали из тигля и складировали. Результаты экспериментальных плавок по предложенному и известному способам приведены н таблице.

Из анализов результатов экспериментальных плавок следует, что выплавка сплавов с кальцием по предложенному способу принодит к повышению извлечения кальция и циркония но сравнению с выплавкой по известному способу, увеличению стабильности содержания циркония в сплаве до 7,010,97 по сравнению с 3-10Х по известному способу и повышению срока служ" бы футеровки электропечи до 100 планок против 4-10 планок по известному способу.

Изменение соотношения компонентов шихты на первой стадии плавки извести, ферросилиция и алюминиевого порошка — (l — 1,2): (0,6-1, l): (0,01-0,2) соответственно в большую или меньшую сторону приводит к снижению извлечения кальция в сплав, а загрузка части извести первой стадии в ванну электропечи перед ее включением позволяет значительно повысить стойкость футеровки.

Изменение соотношения компонентов шихты на второй стадии процесса: известь, ферросилиций, алюминиевый порошок, цирконовый концентрат и железосодержащие окислы — (О,l—

О, 5): (О, 1-0, 5):(0,3-0, 7):(1- 1,2): (0,01:0,2) соответственно, в сторону увеличения или уменьшения одного из компонентов приводит к снижению извлечения циркония и сплав. Увелиз 1254047 4 чение более 51,7Х или уменьшение ме- трата при соотношении компонентов нее 30,2Х количества шихты на второй 1: (0,7-1,0): (0,06-0, 12):1,0(0,7-0,48) стадии от массы извести, исподьзо- соответственно. ванной на первой стадии, гриводит к Недостатками этого способа являнестабильному содержанию циркония в ется низкое извлечение кальция (t0,9сплаве (увеличенню колебаний по аб" 18,0Х) и циркония (40,5-75,3X) в солютному содержанию циркония в сплав, нест гьное содержание цирсплаве). кония в сплаве (3-10 абс.Х), низкая

Выпуск части шлакового расплава стойкость футеровки электропечи (4более 90Х и менее 50Х в отдельную !О 10 плавок). изложницу приводит к потере металла со шлаком (снижается извлечение каль- Предлагаемый способ позволяет поция и циркония в сплав). высить извлечение кальция и циркония

Известный способ осуществляется в сплав, стабилизировать содержание

s одну стадию, шихта на плавку состо-<5 циркония в сплаве (7,0-10,9) и значиит из извести, ферросилиция, алюми- тельно увеличить стойкость футеровниевого порошка и цирконового концен- ки электропечи (до 100 плавок).

Показатели

Плавка по предлагаемому способу по известному способу

1 2 3 4 5

Шихта на плавку (t-я стадия плавки}

Известь (96X Ca0) t500

1500

1800 1650 1800

1530.

Ферросилиций (65Х Si) 1100

900

1650 1650

1200

Алюминиевый порошок (90Х А1) 15

140

300

300

120

Цирконовый концентрат (65X ZrO )

Железорудные окатыши (96X Fe>0 ) Гранулированный ферросилиций (75X Si) Плавиковый шпат

Феррованадий (48X У) Итого, кг

2415

2740

3000 3315 3750

3000

I-я стадия плавки

Известь

150

150

1254047

Продолжение таблицы

-ч + по предлагаемому способу

Ферросилиций

3Î

90 " 150

Атпоминиевый порошок

17Î

210

Цирконовый концентрат

300

360

330

360

Железорудные окатыши 3

60

Итого, кг 453

Всего задано, кг 2868

550

690 663

3690 3978

930

3290

4680

1.0,6:

:0,01

1:0,73:

:0,09

1,2. О, б:

:0,2

1, 1: 11 1:

20,01

1,2:1, 1: 1 02:0,8:

:0,2 :0,08:О, 1 плавки

Соотношение компонентов на II-й стадии плавки

40,2 51,7

30,2

36,7

38,3 дии

1091,4 1430,5 1301,2 1880, 1941,1 1035

1760,0 1801,5 2330,0 2063,7 2610,4 1905

Шлак!

080,9 1864

Масса шлака, кг 880

1444,6 2349,4

Ж от общего количества шлака

60

70

Соотношение компонентов шихты на &й стадии

Количество шихты на II-й стадии, Х от кол-ва извести на I-й стаПолучено, кг

Металл

Выпуск шлакового расплава в отдельняО излож ницу

Оэ!

;0,3:1,0:

:0,01

0,17:0,5: 0,5:0,1!

:0,57: :0,3.

:1,0:0,1 :1,2:0,2

0 1.0 3.

:0,7:

:1,1:

:0i 01

0,5:0,5:

:0,7:1,2:

:0,2

1?54047

Продолжение таблицы

Плавка

Показатели по иэвестпо предлагаемому способу ному способу

Химический состав металла, %

16,7

16,0

12,3

18,4

24,7

17,1

Са

26,3

29,0

26,6

23,3

34,5

25,7

2,0

2,5

2,7

0,08

0,06

0,06

0,06

0,07

0,08

0,006

0,004

0,002

0,001

0,001

0,007

47,0

43 0

41,1

40,1

36,7

10,7

8,3

10,9

7,0

7,2

5,0

0,01

0,01

0,02

0,01

0,02

0,02

67,1

57,1

61,0

59,3

65,4

53,3

16,4

$ й.О

21,0

20,3

16,4

12,4

20,1

9,0

A>а0

16,9

27,3

14,7

23,1

25,1

2,6

1,75

1,8

1,8

1,8

Zr0

Извлечение элементов в металл, 7

19,1

22,5

24,0

26,0

21,2

18,0

80,9

81,9

Цирконий

82,1

82,7

81,0

75,3

Редактор Л.Повхан

Заказ 4690/31 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Химиче с кий состав алака, X

СаО

Составитель К.Сорокин

Техред М.Ходанич Корректор А.Тяско