Способ получения лигатуры методом алюмотермии

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству лигатур в электрических печах методом алюмотермии. Цель изобретения - упрощение технологии, сокращение продолжительности плавки и повыщение извлечения марганца и кремния в лигатуру. Способ заключается В' том, что шихту совместно с алюминием загружают в тигель Индукционной печи, предварительно нагретый до 900-950°С. а после проплавления расплав выдерживают в тигле в течение 5-10 мин при 1400-1450°С. Способ позволяет снизить продолжительность плавки с 96 д6 23-29 мин. повысить извлечение элементов в лигатуру марганца до 90-96% и кремния до 95-98%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 33/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698987/02 (22) 04.04.89 (46) 23.02.92. Бюл. ч . 7 !

71! Грузинский политехнический институт (72) Г.Н,Звиададзе, !О.И.Циргвава, А.С.Таругашвили, Г.Я.Гзелидзе, О.Ш,Микадзе, Б.Г.Гогичаишвили, Т.И.Бучукуки, Б.Х.Кердзевадзе и P.Ä.Ëàáàäçå (53) 669.168 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ч. 1250583, кл. С 22 С 33/04, 1986.

Гасин M.È. и др. Теория и. технология производства ферросплавов. — М,; Металлургия, 1988, с.27-28. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ МЕТОДОМ АЛЮМОТЕРМИИ

Изобретение относится к производству лигатур в электрических печах методом алюминотермии.

Цель изобретения — упрощение техно= логии и сокращение продолжительности плавки, повышение извлечения марганца и кремния в литатуру. . Способ получения лигатуры методом алюминотермии, включающий загрузку в электропечь шихты, состоящей из марганецсодержащих, кремнийсодержащих материалов, флюсовых добавок, проплавление, восстановление алюминием и выпуск расплава, шихту совместно с алюминием загружают в тигель индукционной печи, предварительно нагретый до 900950 С, а после проплавления шихты расплав выдерживают в тигле в течение

5-10 мин при 1400-1450 С.

Плавку осуществляют в индукционной печи типа ИСТ-016, До загрузки шихты тигель разогревают до 900 С, после достижения этой температуры (900 С) в тигель (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству лигатур в электрических печах методом алюмотермии. Цель изобретения — упрощение технологии, сокращение продолжительности плавки и повышение извлечения марганца и кремния B лигатуру. Способ заключается в том, что шихту совместно с алюминием загружают в тигель индукционной печи, предварительно нагретый до 900 — 950 С, а. после проплавления расплав выдерживают в тигле в течение 5 — 10 мин при 1400-1450 С, Способ позволяет снизить продолжительность. плавки с 96 до 23-29 мин, повысить извлечение элементов в лигатуру марганца до 90 — 96% и кремния до 95 — 98%. 1 табл. загружают шихту следующего состава, кг: шлам производства двуокиси марганца (ЭДМ) 60; отсевы подготовки вторичного алюминиевого сырья 100; порошок известняка 16. Смесь указанных ингредиентов в количестве 176 кг загружают одновременно втигель, а после наполнения тигля втечение

8 мин идет экзотермическое восстановле-. ние и проплавление шихты. После завершения укаэанного процесса расплав выдерживают в тигле в течение 10 мин, после чего выпускают из печи при 1450 С в кокиль.

Химический состав шлама ЭДМ, мас.%:

Мп 20,5-26,5; $!О2 20 — 21,4; МпОу 3,3; СаО

4,7; Ее20з3,4; А!20з4,6; Mg01,2; Сг0,5; P

0,3, сульфиды и оксиды других элементов остальное.

Шлам ЭДМ является отходом при производстве электролитической двуокиси марганца.

Химический состав отсева алюминиевойстружки, мас.%;А! 40 55; Si5,6; Mg0,35;

1713964

Zn 1,9; Nl 1,20; Мп 0,26; Fe 14 — 15, окислы Fe и других элементов остальное.

Химический состав отхода отсева вторичного алюминиевого сырья, мас.%: Al 2530; SI 6,2; Mg 0,2; Zn 2,8; Ni 0,87; Мп 0,15; Fe

15- t 8, окислы Fe и других элементов остальное. Металлургический выход 25 — 30%.

Крупность мм, не более 1,5, Содержание класса(-0,05 мм) 15-20%. Отход отсева вторичного алюминиевого сырья не удовлетворяет ТУ и представляет собой некондиционный отход производства вторичных алюминиевых сплавов.

Химический состав полученной лигатуры. мас.%: Mn 30,0; Si 20,0; Al 28,0; Zn 2,5;

Са 3,0; Mg 0,5; Cr 0,2; $0,005; P 0,01; Fe остальное. Лигатура на воздухе на распыляется и ее поверхность не корродирует. Технологические показатели способа приведены в таблице,.

При температуре (900 С) разогретого тигля процесс экзотермического восстановления и проплавления смеси начинается у стенок на днище и на поверхности шихты.

Данная температура обеспечивает стабильное продвижение зоны проплавления от стенок вглубь объема шихты, процесс идет ровно без .выбросов. Продолжительность экзотермического восстановления и .проплавления составляет 8 мин.

При температуре тигля 950 С процесс экзотермического восстановления и проплавления смеси начинается у стенок на днище тигля и на поверхности шихты. Данная температура обеспечивает значительно быстрое и устойчивое протекание экзотермического восстановления и проплавления, которое завершается в течении 6 мин.. . При температуре тигля 960 C экзотермическое восстановление и проплавление начинается у стенок на днище тигля черезмерно быстро, большими выбросами и потерями шихты в количестве 10% от всей массы шихты, Указанное количество потерь шихты обуславливает снижение выхода годного металла в количестве 14,5%.

При температуре тигля 890 С экзотермическое восстановление начинается только на стенках тигля, где касается тонкий слой шихты, но не развивается полностью, не охватывает весь обьем шихты и процесс затухает. Указанная температура не обеспечивает запал экзотермического процесса восстановления и проплавления.

При температуре 1380 С металло-шлаковый расплав является вязким, при его выпуске на выпускном желобе тигля образуются закозленные куски, выпуск металла затрудняется, он загрязнен неметаллическими шлаковыми .включениями.

При темпера".уре 1470 С отмечается возрастание угара сплава до 6%, сокращается срок службы тигля, При выдержке расплава в тигле в течение 3-4 мин не обеспечивается нужное усреднение химического состава сплава, разделение сплава от шлака из-за чего 5-6% сплава теряется в шлаке в виде запутавшихся корольков.

При 11-12 мин выдержки повышается

Формула изобретения

Способ получения лигатуры методом алюмотермии, включающий загрузку в электропечь шихты, состоящей из марганецсодержащих . и кремнийсодержащих материалов, флюсовых добавок, проплавление, восстановление алюминием и выпуск расплава, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и сокращения продолжительности плавки, повышения извлечения марганца и кремния в лигатуру, шихту совместно с алюминием загружают в тигель индукционной печи, предварительно нагретый до 900-950 С, а после проплавления расплав выдерживают в тигле в течение

5-10 мин при 1400 — 1450 С, 40

55 угар восстановленных элементов. Кроме того, увеличивается продолжительность плавки, что обуславливает увеличение расхода электроэнергии, снижается производитель20 ность агрегата, .

Анализ данных таблицы показывает, что значительно упрощается технологический процесс плавки за счет совмещения ряда операций, как например все шихтовые ма25 териалы загружаются в один прием, процессы восстановления и расплавления шихты протекают одновременно, сокращается продолжительность плавки, она составила

23-29 мин, Кроме того, увеличивается извле30 чение элементов и составляет 90 — 96% Мп и

95 — 98% Si. Степень использования алюминия составляет 94,2-95% Ai, Таким образом, как следует из результатов способа получения лигатуры методом

35 алюминотермии, упрощается технологический йроцесс и сокращается продолжитель- . ность плавки, повышается извлечение марганца.и кремния в лигатуру.

1713964

<6SV

ОО.З. х Щ Ф ФCQ

X м

Щ Щ

С4

CO

CC:

О Щ

О

О

S C!) ,Е Й.

Сс1

Б

Щ X с- о o! о

Ф

Х о

С.)

Ф

Ф Ф с

Ю о

0 о

C и !

Я о х

Ф

С9

CC щ Ф

0 10 SZ

О Ощ

С

I I.! Щ !

О О.

МI" О

aj X

К Ф с!

Ф с

Ю

Щ !

Е:

1 I

I- К

Ф

Ф

О. !

Щ

Cg с (:.Х

2 о и о

X.

Ф

IS

М с

Щ

Cg

О

IX

Ф

Е!

К m а.0 О

Cg g!

О. Cg

Щ С

5С О!

Q.

Ф Ф Ф !

О Х О 4

Q o

A!

I- Å

0СS

o .

o0X

Щ Х!

О о

0 о

О и

Я

Е (U

Щ

Cg !

iD P

О) О) С)СОСО

СМ СЧ С4

1 1 I сч<о