Рафинирующая смесь для чугуна

 

Изобретение относится к металлургии , а именно к рафинированию черных металлов от меди, например вторичных черных металлов, медистых чугунов. Цель изобретения - повышение эффективности удаления меди и удешевление процесса. Расплавленный, чугун рафинируют от меди путем подачи на расплав смеси следующего состава , мас.%: бура 4,8-7,9; сульфид железа 12-16; серосодержащее соединение щелочного металла остальное. Применение данной смеси для рафинирования чугуна от меди позволяет повысить коэффициент распределения меди () с 12 (прототип) до 20, снизить расход смеси и до1)огостоящей буры. 1 табл. 1 ил. г (П

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

К

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1320 (59 4 2 С 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) РАФИНИРУ101ЦАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к рафинированию черных металлов от меди, например вторичных черных металлов, медистых чугунов. Цель изобретения — повышение эффективности удаления меди и удешевление процесса. Расплавленный чугун рафинируют от меди путем подачи на расплав смеси следующего состава, мас.Х: бура 4,8-7,9; сульфид железа 12-16; серосодержащее соединение щелочного металла остальное.

Применение данной смеси для рафинирования чугуна от меди позволяет повысить коэффициент распределения меди (I c„} с 12 (прототип) до 20, снизить расход смеси и дорогостоящей буры. 1 табл. 1 ил.

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4023389/31-02 (22) 18.02.86 (46) 30.06.87. Бюл. У 24 (7 1) Магнитогорский горно-металлургический комбинат им. Г.И.Носова и Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.М.Бигеев, А.И.Ушеров, К.Н.Вдовин, П.П.Бирюков и Г.С,Уваровский (53) 669.046.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 777068, кл. С 21 С 1/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1227689, кл. С 21 С 1/04, 1984.

/l3 " т

20237

Изобретение относится к металлургии, а именно к технологии рафинирования черных металлов от меди, например вторичных черных металлов, медистых чугунов.

Целью изобретения является повышение эффективности удаления меди и удешевление процесса рафинирования.

Предлагаемая смесь имеет следующий состав, мас. : бура 4,8-7,9; сульфид железа 12-16; серосодержащее соединение щелочного металла остальное, Численные значения коэффициента распределения меди между шлаком и металлом (L< ) определяли как

1 (Cu) (1)

Саю (,U ) Полученные экспериментальные данные быпи аппроксимированы уравнением поверхности второго порядка L „ =

7, 59 1+О, 723 (Fe S) — О, 018 (Fe S) +

+0,952 (Г1а В 0 )-0,052 (Г1а В 0Ä)" +

+5,96 10 (FeS) (Na В,, О.,) +О, 188х

v:(Na В 0 ) (FeS) — 0,016 (Fes)r т (Г1а В 0,,) -8,23. 10 (Fes) х

x(Na ) .

Для выбора расхода реагентов на создание оптимального состава смеси, обеспечивающего максимальный коэф фициент распределения меди, была составлена тройная диаграмма системы

Г а 8-FeS-Na В О„ (см. чертеж). Линии постоянных Ь „ получены решением уравнения (1) ° Как показали расчеты, функция (1) имеет абсолютный экстремум в точке с координатами FeS:=

=13,90 мас, ; Na В О =6,3 1 мас. .

Значение L в этой точке равно

20,43 °

Компоненты смеси готовили в лабораторной высокочастотной индукционной печи с генератором ЛПЗ-6?, оснащенной графитовым тиглем. Сульфид натрия получали восстановлением из сульфата углем (Яа SO, +4СИа S+400).

Буру переплавляли. В дальнейшем оба реагента дробили и плотно упаковывали для предотвращения поглощения влаги. Пирротин (FeS) подвергали только дроблению. Все три компонента хранили отдельно. Смесь необходимого состава готовили непосредственно перед переплавом, смешивая в различных пропорциях компоненты.

Пример, Были проведены эксперименты по удалению меди из чугунов смесью в индукционной печи с генератором ЛП3-67, оборудованной графитовым тиглем.

Образец медесодержащего чугуна массой 1,0- 1,2 кг помещали н графитовый тигель, нагревали выше точки ликвидус. На поверхность расплава

Ю подавали рафинирующую смесь из расчета 10-15% от массы рафинируемого образца. Рафинирование проводили в течение 10-15 мин при температуре

1473-1673 К. Затем металл и шлак выливали иэ тигля в чугунную изложницу.,После эатвердевания продукты плавки разделяли и направляли на анализ.

Анализ металла и шлака проводили

20 химическим способом.

Результаты плавок приведены в таблице.

Из таблицы видно, что наибольшего коэффициента распределения меди 1 можно добиться, используя смесь состава 4,8-7,9 мас. Na В 0„ и 12,0-, 2 4

16,0 мас.% FeS остальное Ма Б.

Применение предлагаемой смеси для удаления меди из чугуна позволяет

30 повысить эффективность процесса за счет повышения L, .Мто связано с изСи менением механизма удаления меди из чугуна смесью оптимального состава, удешевить процесс за счет примене35 ння меньшего количества шлака и снизить содержание в смеси дорогих и дефицитных материалов (буры).

Формула изобретения

Рафинирующая смесь для чугуна, включающая серосодержащее соединение щелочного металла и буру, о т л ич а ю щ а я - я тем, что, с целью повышения эффективности удаления меди из чугуна и удешевления процесса рафинирования, она дополнительно содержит сульфид железа при следую50 щем соотношении компонентов, мас.X:

Бура 4,8-7,9

Сульфид железа i 2-16

Серосодержащее соединение щелочного металла

1320237

Начальный состав смеси, мас.7

Содержание меди,7. (Cu) (Cu) исх.Ме

FeS

Na S

Na В,O„ плавконечный шлак ки

1 4,8

83,2

0,49

2,44

9,98

2 79 16

76,1

0,46

10,46

10,50

2,56

14,0

79,65

20,1

2ь71

0,52

9,52

9,6

86,0

2,45

0,70

13,6

17,6

73,6

0,64

2,52

18 3

11,71

Я йа 8 0

Составитель Т.Морозова

Редактор И.Рыбченко Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 2613/23 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óærîðoä, ул.Проектная.

3 6,35

4 4,4

5 8,8

fCu)

Ме после рафинирования

D Й7 N Д7 4Р

20,04

22,7