Способ получения флюсов электроплавкой

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству фторидно-оксидных флюсов для электрошаковой наплавки и сварки. Цель - снижение загрязнения окружающей среды и повышение технико-экономических показателей выплавки флюса. Способ включает загрузку в печь шихты, содержащей песок, марганцевую руду, известь, магнезит, флюорит и оксид алюминия. Оксид алюминия вводят в виде продукта газоочистки алюминиевого производства, содержащего твердые растворы с соотношением AI<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> : CAF<SB POS="POST">2</SB> = 3,3......7. Вначале в печь вводят 30...40% от всего объема продукта, а остальные 60 ... 70% - в смеси с остальными компонентами шихты. Способ позволяет полностью заменить глинозем, снизить расход электроэнергии на 10 - 20 кВт <SP POS="POST">.</SP> ч/г, и флюоритивого концентрата, уменьшить загрязнение окружающей среды за счет снижения выделения летучих фтористых соединений. 1 табл.

СОЮЗ СОВГТСКИХ социАлисти (Fcvvlx

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 С 5/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685648/02 (22) 03,05.89 (46) 07,08,91. Бюл. ¹ 29 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.П.Кандыбка, М.И.Гасик, А,В.Коваль, И,П.Сг:a, Б.П.Громов и А,Н.Морозов (53) 669.187 (088.8) (56) Глебов А.Г. и др, Электрошлаковый переплав. — М.: Металлургия, 1985, с, 343.

Производство электроплавленных флюсов НЗФ. ТИ-146-Фл-01-82. — Технологическая инструкция.. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЛЮСОВ

ЭЛ Е КТР ОП ЛА В КОЙ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству фторидно-оксидных флюсов для электрошлаковой

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству фторидно-оксидных флюсов для электрошлаковой наплавки и сварки.

Цель изобретения — снижение загрязнения окружающей среды и повышение технико-экономических показателей выплавки флюсов.

Способ заключается в том, что оксид алюминия вводят в виде продукта газоочистки алюминиевого производства с содержанием твердых растворов А!гОэ и СаРг с соотношением А!гОз: СаРг = 3.3-7,0, при этом вначале в печь вводят 30 — 40 от всего количества смеси, а оставшиеся 60-70 — в смеси с остальными компонентами шихты... Ю 1668409 А1 наплавки и сварки. Цель — снижение загрязнения окружающей среды и повышение технико-экономических показателей выплавки флюса, Способ включает загрузку в печь шихты, содержащей песок, марганцевую руду, известь, магнезит, флюорит и оксид алюминия. Оксид алюминия вводят в виде продукта газоочистки алюминиевого производства, содержащего твердые растворы с соотношением А1гОЗ: СаГг= 3,3 — 7. Вначале в печь вводят 30 — 40ь от всего обьема продукта, а остальные 60-70;ь -в смеси с остальными компонентами шихты, Способ позволяет полностью заменить глинозем, снизить расход электроэнергии на 10-20 кВт.ч/т, и флюоритового концентрата, уменьшить загрязнение окружающей среды эа счет снижения выделения, летучих фтористых соединений. 1 табл.

Продукт газоочистки алюминиевого производства содержит, мас. 4: SION 0,41,7; Fe0 0,9 — 1,8; А!гОэ 69-78; СаРг 11 — 21;

КгО+ Na20 2,0 — 4,5; С 1,5 — 3,0.

Введение в печь продуктов газоочистки алюминиевого производства с содержанием твердых растворов оксида алюминия и фтористого кальция с соотношением А1гОэ

: СаРг43,3 не позволяет снизить активность

СаРг в флюсовом расплаве, что приводит к интенсивности протекания реакций:

ЗСаРг+ А1гОз д ЗСаО+ 2А!Рэ, (1)

2СаРг+ 510г р2СаО+ SIF<. (2)

Последнее приводит к интенсивности улета фтора, что приводит к повышенному расходу флюоритового концентрата.

1668409

Загрузка продуктов газоочистки с соотношением в твердых растворах АЬОз . СаЕ2 7,0 приводит к тугоплавкости шихты, что ведет к дополнительному расходу электроэнергии, снижению производительности, а следовательно, к ухудшению технико-экономических показателей.

Загрузка указанного продукта в флюсоплавильную электропечь вначале плавки менее 30 от всего объема приводит к увеличению в готовом флюсе содержания серы, в результате перехода из металлической фазы в флюсовый расплав /МпЯ (MnS), так как увеличиваются диффузионные процессы MnS, а более 40 — к образованию карбидов марганца (Мп5С2, Мп7Сз и др.).

Введение в печь продукта газоочистки алюминиевого производства в смеси с остальными компонентами шихты в количестве менее 60 объема продукта не позволяет получать флюсы с пониженным содержанием фосфора и не способствует снижению активности фтористого кальция, что не позволяет снижать потери фтора. 3агрузка продукта более 70 повышает вязкость флюса, что ухудшает осаждение образовавшихся (MnP) и /Mn/ по реакциям:

MnO+ С /Мп/+ (СО), (3) (СазРО4)+ С 3(СаО)+ (Р)+ (СОф (4)

/Mn/+ Р /MnP/, (5) что ухудшает качество флюса. Кроме того, увеличение вязкости флюса ухудшает отде лимость шлаковой корки от металла при наплавке и.сварке, В идентичных лабораторных условиях, проводят сопоставительный анализ химического состава и расхода шихтовых материалов типа АН-26С.

В печь вначале загружают продукт газоочистки алюминиевого производства в количестве 7; 8,4; 9,8; 11,2; 12,6 кг, что соответствует 25; 30; 35; 40; 45 от всего объема задаваемого продукта, а затем загружают флюорит (29,2 к ); магнезит (20,7 кг); песок (28,3.кг) марганцевую руду(3,8 кг) и продукт газоочистки в количестве 21; 19,6;

18,2; 16,8; 15,4 кг, что соответствует 75; 70;

65; 60; 550 . Продукт газоочистки алюмини евого производства используют с твердыми растворами оксида алюминия и фтористого кальция с соотношением AI203: СэР2 = 3,0;

3,3; 5,15; 7,0; 7,5. Готовый флюс сливают в изложницы и дробят. Образцы флюса типа

AM-26П подвергают химическому анализу.

При выплавке флюса по известному способу в флюсоплавильную печь загружа5

35 ют: флюоритовый концентрат (27 кг); глинозем (19,8 кг), магнезит (20,7 кг); песок (28,7 кг); марганцевая руда (3,8 кг).

Результаты химического анализа выполненных флюсов и технико-экономических показателей, в частности расхода шихтовых материалов, приведены в таблице.

Как показали опытные плавки, флюсы выплавленные по вариантам 1 и 5 не удовлетворяют требованиям ТИ по содержанию фтористого кальция, серы и фосфора. Флюсы выплавленные по вариантам 2 — 4 удовлетворяют требованиям, предъявляемым к флюсу по содержанию всех компонентов.

Они имеют пониженные концентрации фосфора (0,03 — 0,06%) и серы (0.04-0,06 ), что ниже на 0,05 — 0,08 абс. и 0,04-0,06 абс.7 соответственно по сравнению с известным способом, Кроме того, снижается расход флюоритового концентрата нэ 8,8 кг на 1 т готового флюса, Последнее улучшает не только технико-экономические показатели, но и санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала и окружающую среду. Снижается расход песка на 4 кг на 1 т, что связано с уменьшением активности СаРг, а это тормозит протекание реакции (2), Использование продукта позволяет полностью заменить глинозем и снизить расход электроэнергии на 10 — 20 кВт ч/т.

Таким образом, результаты анализа флюсов показывают, что использование предлагаемого способа позволяет при их производстве снизить потери фтора и улучшить технико-зкономические показатели.

Фо рмула изобретения

Способ получения флюсов электроплавкой преимущественно для электрошлаковой наплавки и сварки, включающий порционную загрузку шихты, содержащую флюори товый концентрат, магнезит, песок марганцевую руду и оксид алюминия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения загрязнения окружающей среды и повышения технико-экономических показателей, оксид алюминия вводят в виде продукта газоочистки алюминиевого производства с содержанием твердых растворов оксида алюминия и фтористого кальция с соотношением AI203: СаЕ2 = 3,3-7,0, при этом вначале в печь вводят 30 — 40;(, от всего количества продукта, а оставшиеся 60-70ф, — в смеси с остальными компонентами шихты.

1668409

Ю

С!

Ч о

4t с ъ о

4О с !

Ю

Ю

«Ъ

Ч

СЪ

4Ч

CI

4 \

Ю

D с Ъ о

4О

«\

С! о

Ъ

Ю

О

D о с

«Ъ о о

Ю о о

4Ч

CI с Ъ о

Cl

t о

О

Ю сО

CI

lO

«Ъ

4 \

«Ъ л с Ъ сч

4Ч

44

С 4

Ос з сч

С °

«Ъ о

° Ч

M

4 4

О сч

4 4

Ъ 4Ъ

СО СЪ

О

О сч с ъ о

С 4

О4

«Ъ

4 4"

«Ъ

«Ъ л л о

О с« с ъ О с

О сч

4 Ъ

О4

Cl

4 Ъ

tV

CI с р ф

«Ъ о «ъ - о «Ъ

«ъ л л 1 1

Ф 4O IO Ф, со сч tc сч сч 4Ч 1 1 сО

«Ъ сО сЪ

4О с Ъ

«Ъ

Ф

С Ъ 4 Ъ

Ф 4О

М M с!

Ф м

Ф

M I л л о о

4Ч сЧ л о . м л о м

4 о

1 1 м м

4Ч

M сс

° °

Ос с с ° 4О4

Ъ 1

4О сч сО

Т м

О гъ

° «Ъч 3

Т

4О

D сч