Способ выплавки лигатуры

 

Изобретение относится к металлургии , конкретно к выплавке ферро никелевых лигатур с использованием вторичного сырья. Цель изобретения - повышение стабильности магнитных свойств за счет рационального использования кобальта, меди и серы. В состав шихты вводят твердый окислитель вместе с отходами, содержащими кобальт и медь, а также сернистые соединения в количестве, обеспечивающем 1-5 кг серы на тонну шихты. Отходы, содержащие кобальт и медь, вводят в соотношении 25-100 кг кобальта и 10-30 кг меди на 1 т аккумуляторного лома. Если в качестве твердого окислителя используют железную окалину, то эти отходы вводят в соотношении 25-120 кг кобальта и 8-40 кг меди на 1 т железной окалины. Способ позволяет утилизировать серу, кобальт и медь из отходов, повысить стабильность магнитных свойств сплава ЮН14ДК24. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. о SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4476919/02 (22) 25.08.88 (46) 23.02.91. Бюл. В 7 (71) Институт проблем литья АН УССР .(72) В,M.Ñoêoëîâ, В.Ф.Рубцов, Л,П,Кузнецов, В.А.Быков, А.А.Сорокин, Г,П.Ширяев и А.И,Окунев (53) 669.168 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 272558, кл. С 22 В 87/00, 1970.

Худяков И.Ф,, Дорошкевич А,П,, Карелов С.А..Комплексное использование сырья при переработке лома и отходов тяжелых цветных металлов.

M.: Металлургия, 1985, с . 77-79 (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЛИГАТУРЫ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к выплавке ферроникелевых лигатур с использованием вторичного сырья, Цель изобретеИзобретение относится к металлургии, в частности к способам выплавки ферроникелевых лигатур с использованием вторичногб сырья, Цель, изобретения — повышение стабильностии магнитных свойств отливок за счет рационального использования кобальта, меди и серы.

В состав шихты вводят отходы, содержащие кобальт и медь, и сернис тые соединения в количестве, обеспечивающем 1-5 кг серы на 1 т шихты.

Отходы, содержащие кобальт и медь, вводят в соотношении 25-100 кг кобальта и !0-30 кг меди на 1 т акку„„SU„, 1629341 А 1 (Д1)5 С 22 С 35/00.

2 ния — повышение стабильности магнитных свойств за счет рационального использования кобальта, меди и серы.

В состав шихты вводят твердый окислитель вместе с отходами, содержащими кобальт и медь, а также сернистые соединения в количестве, обеспечивающем 1-5 кг серы на тонну шихты.

Отходы, содержащие кобальт и медь, вводят в соотношении 25-100 кг кобальта и 10-30 кг меди на 1 т аккумуляторного лома, Если в качестве твердого окислителя используют железную окалину, то эти отходы вводят в соотношении 25-120 кг кобальта и

8-40 кг меди на 1 т железной окалины, Способ позволяет утилизировать серу, кобальт и медь из отходов, повысить стабильность магнитных свойств сплава ЮН14ДК24. 2 з.п, ф-лы, 2 табл.

OO муляторного лома. Если же в качестве твердого окислителя используют железную -окалину, то эти отходы вводят в ©:» соотношении 25-120 кг кобальта и 4ь

8-40 кг меди на 1 т железной окалины.

Введение кобальтовых отходов в состав шихты позволяет их эффективно перерабатывать по простой технологической схеме. Однако, если присаживать более 100 кг кобальта с от- й. ходами на 1 т аккумуляторного лома, используемого в качестве твердого окислителя, то потери кобальта за счет окисления резко возрастают, Так как железная окалина более сла1629341 бый окислитель по сравнению с гидроокисными соединениями из аккумуля- торного лома, то возрастание угара кобальта начинается при введении более 120 кг кобальта на 1 т окалины железа. Если же кобальта будет менее

25 кг на 1 т аккумуляторного лома либо железной окалины, то слишком мало кобальтовых отходов будет переработано, что снижает эффективность рафинирования их от нежелательных примесей. Таким образом, переработка столь малого количества отходов экономически нецелесообразна.

Кобальт в расплаве повьппает активность серы, способствуя ее угару. Медь, попадающая B шихту .с отходами, нейтрализует этот нежелательный эффект. В расплаве она снижает активность серы, предотвращая ее угар. Этот эффект начинает проявляться, если меди в отходах будет приходиться не менее 10 кг на 1 т аккумуляторного лома или не менее

8 кг на 1 т железной окалины, так как она является более слабым окислителем. При содержаниях. меди более

30 кг на 1 т аккумуляторного лома либо более 40 кг на 1 т железной окалины угар меди резко возрастает.

Подбор оптимальных соотношений в шихте рассчитывается с помощью 3ВМ.

На конкретных плавках, результаты которых приведены в табл.1,используют две партии отходов следующего химического состава. I партия: 35 . кобальта; 2 меди, остальное железо+

+ никель, II партия: 20 меди, остальное железо + никель. На каждой плавке используют 1,5 кг твердого окислителя. Недостающую часть шихты составляют железо-никелевые отходы и колчедан. Количество переработанньгх отходов и масса вносимых с ними в шихту кобальта и меди, соотношение между этими помпонентами и твердым окислителем, а также процент их угара приведен в табл.1.

Состав полученных лигатур кроме плавок 1, 6 и 7 соответствует ферроникелю ФН-5к, имеющему состав, .: никель 14-20; кобальт 1,5-8; медь

3; сера до 0,3. При поддержании оптимальных соотношений в шихте между кобальтом, медью из отходов, серой и твердым окислителем удается добиться относительно низкого, угара кобальта, меди и серы (плавки 2, 3, 40

50

55 сти магнитных свойств, 1

Формула изобретения

?О

6, 8, 11 и 12) при оптимальном соста-. ве конечной лигатуры по основным элементам. Однако плавка 6 не обеспечивает достаточного количества серы в лигатуре для постоянных магнитов даже с учетом того, что для окисления используют более слабый окислитель — окалину, В этом случае серу приходится добавлять при выплавке магнитотвердых сплавов, На плавке 1 (по .известному способу) в лигатуре недостаточно также кобальта и меди.

Плавка 7 экономически невыгодна, так как на ней переработано незначительное количество кобальтсодержащих отходов. На плавках 4 и 5 наблюдают повьппенный (в 2 раза) угар серы из-за высокого ее содержания в шихте. На плавках 9 и 10 этот же эффект связан с недостаточным содержанием меди в шихте. На плавках 4 и 5 повышенный угар меди и кобальта из-за высокого соотносительно с твердым окислителем их содержания в шихте, 3а счет комплексного введения компонентов в состав лигатуры при выплавке сплавов типа ЮНДК повышается стабильность магнитных свойств отливок. Об этой величине судят по среднеквадратичным отклонениям $ значений магнитной энергии (ВН) /2 стандартных отливок сплава ЮН14ДК24 от каждой плавки.Чем меньше величина

Б„, тем выше стабильность магнитных свойств отливок. В табл,2 приведены

8,1 на плавках с применением лигатур. (ВН) величина — — для всех отливок

2 кДж не ниже 1,8, и соответствует ГОСТУ.

3 м

На плавках 1, 6 и 7 стабильность магнитных свойств ниже иэ-за недоста точного количества кобальта, меди и серы, вводимых в состав лигатуры с отходами. Это приводит к необходимости значительной дополнительной подшихтовки соответствующими чистыми компонентами при получении заданного сплава, что увеличивает их неконтролируемый угар, Повышается колебание химсостава отливок, что приводит к соответствующему снижению стабильно1. Способ выплавки лигатуры, включающий загрузку в печь шихты, 162934 I 6 содержащей твердый окислитель в виде 2. Способ по п.1, о т л и ч а юаккумуляторного лома или железной шийся тем, что отходы, содержаокалины и никельсодержащие отходы, щие кобальт и медь, вводят в колирасплавление, скачивание шлака, вьг- 5 честве, обеспечивающем соотношение пуск расплава и грануляцию расплава, 25-100 кг кобальта и 10-30 кг меди отличающийся тем, что, на 1 т аккумуляторного лома, испольс целью повышения стабильности маг- зуемого в качестве твердого окислинитных свойств отливок за счет рацио- теля. нального использования кобальта, 3. Способ по.п.1, о т л и ч а ю— меди и серы, в состав шихты вводят шийся тем, что отходы, содержаникельсодержащие отходы, содержащие щие кобальт и медь, вводят в коликобальт и медь и сернистые соедине- честве, обеспечивающем соотношение ния в количестве, обеспечивающем . 25-120 кг кобальта и 8-40 кг меди

1-5 кг серы на 1 т шихты. 15 на 1 т железной окалины, используемой в качестве твердого окислителя.

162934!

4 о е а м о ее м о съ сс оео

И 4 Е м5% е

О ааСО О

N IO С«Ф4 осс о

СЧ

«С с Ъ с Ъ «Ф «Ф

Ф с С Ъ с Ъ

С Ъ

ССС, ° о ьфе фб

N ссЪ Е ССЪ сЧ N СЧ

ОО

an an ь ъ ось оо о съм с1

«с

Ф

О сЧNСЧ .фЧС ссЪ

С фC)ф ммм

СЪ съ с л

СЧ

CCa Caa CCa Ф

OOO

СЧ СЧ

СЪ ЦЪ ССЪ ССЪ М

3 а о

NCn Wane C

О Е Е О Е СЪ

СЧ ммлфмcn

ФФффмсь

g O М N an CO

Ф м Ф

О сЪ ссЪ ссЪ О

СЧ Сса СЧ сЧ сЧ ссЪ

an О О сЧ О О .т ссЪ ссЪ сЧ— сСЪ О с Ъ О с С О

NanOeOan

СЧ N N СЧ

ЕОCCa NN оофффо

СЪСО СЪфМС1 о съ о с в а м със1о со СЪ мЪ—

ЧЪ Ч) с

W Ф W W N «Ф

N N

1 в

Ове

v о 5 в ф с, С О о ъос фо сЧ

ÎOO ON

N сЧ СЧ N а0 О1O N

1629341

Таблица2

1,3121212 201,91312

Составитель А.Янковская

- Редактор Н,Яцола Техред M.Äèäûê Корректор М.01ароши

Заказ 411 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина, 101

У плавки 1 кДж

Sn - 1,9

2 3 4 5 6 7 8 9 10 ll 12