Шихта для выплавки комплексного сплава кремний-марганец- кальций-алюминий

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к составам шихт для выплавки комплексных сплавов. Цель - извлечение основных элементов в сплав и снижение механической прочности и себестоимости получаемого сплава. Шихта для выплавки комплексного сплава кремний-марганец-кальций-алюминий содержит , мас.%: брикеты 90-95; кварцит 5-10. При этом брикеты имеют следующий состав компонентов, мас.%: отходы обогащения марганцевых руд 48-54; углеродистый восстановитель 22-42; известь 6-12; сульфитно-спиртовая барда 4-12. Плавка предлагаемой шихты позволяет увеличить извлечение кремния, марганца, кальция и алюминия в среднем на 9,0; 3,0; 2,7 и 3,5% соответственно. При этом механическая прочность сплава смещается в 1,3 раза. 3 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Й%ЙЮ. БЗЯИШ:

Б" .ЬЛИОТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

48-54

22-42

6 — 12

I (21) 4758553/02 (22) 09.10.89 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (71) Грузинский политехнический институт (72) З.П.Капанадзе, M.A.Æóðóëè, Д.Л.Демуоашвили, Ш.Д.Григалашвили, К.И.Лежава и Г,LLI.Âàñàäçå (53) 669.168.3 (088.8) (56) Полупромышленные опыты по выплавке сплава кремний-марганец-алюминий в печи мощностью 1000 кВА. Техническая информация. — Металлургия, 1968, 1Ф 2, Тбилиси.

Арсенишвили А.Ю., Чубинидзе Г.А., Джапаридзе С.Г. и др. Материалы II республиканской научно-технической конференции; Совершенствование технологии производства марганцевых сплавов, 1978, Тбилиси, с. 285-290. (54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ КОМПЛЕКСНОГО СПЛАВА КРЕМНИЙ-МАРГАНЕЦКАЛ Ь ЦИЙ-АЛ Ю МИ Н ИЙ

Изоберетение относится к черной металлургии, в частности к составам шихт для выплавки комплексных сплавов.

Цель изобретения — повышение извлечения основных элементов в сплав, снижение механической прочности и себестоимости .получаемого сплава.

Шихта для выплавки комплексного сплава кремний-марганец-кальций-алюминий содержит отходы обогащения марганцевых руд, сбрикетированные с углеродистым восстановителем, известью или известняком, при следующем соотношении компонентов, мас.%: брикеты 90 — 95;

„,. Ж„„1700070 А1 (я)5 С 22 В 4/06, С 22 С 33/04 (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам шихт для выплавки комплексных сплавов. Цель — извлечение основных элементов в сплав и снижение механической прочности и себестоимости получаемого сплава. Шихта для. выплавки комплексного сплава кремний-марганец-кальций-алюминий содержит, мас.%. брикеты 90 — 95; кварцит 5 — 10.

При этом брикеты имеют следующий состав компонентов, мас.%: отходы обогащения марганцевых руд 48 — 54; углеродистый восстановитель 22-42; известь 6-12; сульфитно-спиртовая барда 4-12. Плавка предлагаемой шихты позволяет увеличить извлечение кремния, марганца, кальция и алюминия в среднем на 9,0; 3,0; 2,7 и 3,5% соответственно. При этом механическая прочность сплава смещается в 1,3 раза.

3 табл. кварцит 5 — 10, при этом брикеты имеют следующий состав, мас.%:

Отходы обогащения марганцевых руд

Углеродистый восстановитель Известь или известняк

Сульфитноспиртовая барда 4-12

Выбранное соотношение компонентов в шихте обеспечивает получение комплекс ного сплава кремний-марганец-кальцийалюминий следующего состава. мас.%: Si

1700070

48 — 54; Мп 15 — 24; Са 3-10; Al 3 — 8; P 0,035—

0,01.

Совместное присутствие в брикетах отходов обогащения марганцевых руд, углеродистого восстановителя, извести или известняка дает возможность увеличить извлечение трудно BoccTGHoBMMblx.ýëåìåíòoâ сплава из соответствующих окислов и предотвратить осаждение карбитов на подину печи (по сравнению с раздельной компонентной шихтой), приводящих к растройству нормального протекания процесса плавки. С другой стороны, использование в шихте брикетов позволяет повысить содержание фосфора в сплаве, который, образуя разные соединения-фосфиды, располагается по границам зерен и приводит к сильному охрупчиванию сплава, т,е. понижает его механическую прочность. Фосфиды при объемном превращении через образующиеся трещины вступают в реакцию с влагой воздуха. Давление образующихся газов создает усилия, приводящие к деформации слитка и развитию трещин. Последние, распространяясь по наиболее слабым направлениям, образуют не связанные друг с другом более или менее крупные блоки обломков кристаллов, составляющие частицы рассыпающегося сплава, Массовая доля брикетов в шихте определена на основании экспериментальных данных, а также обусловлена получением комплексного сплава кремний-марганецкальций-алюминий по химическому составу. Введение в шихту брикетов менее 900 не позволяет получить требуемый состав сплава кремний-марганец-кальций-алюминий, а также снизить его механическую прочность, Увеличение массовой доли брикетов в шихте выше 95;ь не обеспечивает дальнейший рост извлечения основных элементов в сплав и приводит к расстройству процесса выплавки.

Пример. В рудовосстановительной зл, печи мощностью 100 кВА проводят опытные плавки по получению сплава кремний-марганец-кальций-алюминий на известной и предлагаемой шихтах.

При проведении плавок известная шихта для выплавки сплава кремний-марганец-. кальций-алюминий в качестве шихтовых материалов содержит кварцит, обожженный марганцевый концентрат, известняк, глиноземсодержащий материал — боксит, углеродистый восстановитель — коксик, а предлагаемая шихта содержит брикеты и кварцит, При этом брикеты содержат марганец-глиноземсодержащий материал — отходы обогащения марганцевых руд, известь и углеродистый восстановитель — концентрат

Ткварчельского угля, Для брикетирования используют брикетопресс типа ПСУ-10, В табл, 1 приведены химические составы используемых материалов, а в табл. 2— составы известной и предлагаемой шихт, а также результаты извлечения основных элементов в сплав и механической прочности получаемых сплавов. Прочность сплавов определяютт двумя способами: путем трехкратного сбрасывания образца с двухметровой высоты на металлическую плиту с определением кусков сплава размером 70 мм; наблюдением за разрушением сплава в течение 30 дней во влажной атмосфере.

Обоснование пределов содержания компонентов в брикетах производится экс. периментальной проверкой, Опытные плавки с использованием брикетов переменного состава проводят на шихте 4 (см. табл. 2}.

Результаты экспериментов приведены е табл, 3.

Использование в шихте комплексного сплава кремний-марганец-кальций-алюминий брикетов, содержащих отходы обогащения марганцевых руд, углеродистый аосстановитель, известь и сульфитно-спиртовую барду, позволяет увеличить извлечение кремни:., марганца, кальция и алюминия в среднем на 9,0; 3,0; 2,7 и 3,5 отн. соответственно. При этом механическал прочность сплава в среднем снижается

"в 1,3 раза, снижается и себестоимость получаемого сплава.

Формула изобретения

Шихта для выплавки комплексного сплава кремний-марганец-кальций-алюминий, содержащая кварцит, марганецсодержащий материал, известь или известняк, глиноземсодержащий материал и углеродистый восстановитель,; о т л и ч а ю щ а я о я тем, что, с целью повышения извлечения основных элементов в сплав, снижения механической прочности и себестоимости получаемого сплава, в качестве марганец- и глиноэемсодержащего материала она содержит отходы обогащения марганцевых руд, сбрикетированные с углеродистым восстановителем, известью или известняком, при следующем соотношении, мас.$: брикеты 90 — 95; кварцит 5 — 10, при этом брикеты имеют следующий состав, мас.$:

Отходы обогащения марганцевых руд 48-54

Углеродистый восстановитель 22-42

Известь или известняк 6 — 12

Сульфитноспиртовая барда 4--1?

Таблица!

1700070

Химический состав, мас.о:

E А1 0 Fe O Са

Шихтовые материалы

Мп SiO< 0 MgO Р

Отходы обогащения марганцевых руд

4 5

58,0

7,6

1,2 0,25

3,7

9,9

Обожженный марганцевый карбонатный концентрат

4,50

36,0

0,21

О, 014

1,95

0.,5

0,3

1,5

16,0

0,02

0,018

1,97

1,03

0,5

Зола Ткварчельско"

ro угля

1,5 52,о

31,3 78 51 09 0025

1, 00 37, 35 25,2

Зола коксика

Т а б л и ц а 2 .Ю

Компоненты и пока- затели

Шихта

Известная

Предлагаемая

Т 1

Содержание, мас.л:

Обожженный карбо натный марганцевый концентрат 20

96

Брикеты

Э2,5

95

10

7,5

18 .

Углеродистый восстановитель-коксик.

Извлечение элементов в сплав, л:

78,2 84,5 86,0 85,0 78,5

90,3 93,0 94,0 92,5 90,5

50,4 51,5 52,2 50,8 50,0

70,6 73,0 74,1 72,-0 70,5

50 60 70 65 50

Мп

Са

72,5 68,0 45,0 54,0 71,0

73,0

Не рассы- 23 пается

Себестоимость сплава, руб/т.

288,15 255,3 235,0 232,8 237,7 242,5

Кварцит

Боксит

Известь

Кварцит

Боксит

Известь

Иеханическпя прочность сплава, Ф

Время до рассыпания сплава, дни

78,1

90,4

50, 1.

70,5

30,45 4,15

96, 0 0,72

20,01 38,5

0,54 0,55

12,55

0,96

5,3

80,0

24,8 5 30 1 75 0 11

1700070

Таблица 3

Состав брикетов, мас.б

Извлечение элементов в сплав, 4

Известь

Сульфитно спиртовая барда

Al Р

Мп

Са уголь

Составитель К.Сорокин

Техред М. Моргентал

Редактор С.Пекарь

Корректор О.Кравцова

Заказ 4444 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Отходы обогащения марганцевых

Руд

47,4

48,0

51,0

54,0

54,3

Угле родистый восстановительТкварчельский

42,6

42,0

32,0

22,0

21,7

5,6

6,0

9,0

12,0

12,5

3,4

4,0

8,0

12,0

12,5

79,0 83,0 49 0 70 5 55

82 5 92 0 50 8 73 0 62

86,0 94 0 52,2 74,1 70

84,0 93,0 52,5 72,0 60

78,2 89,0 50,3 68,0 50