Способ получения кремнистых ферросплавов

 

о и НЪ е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11) 50766<

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.12.74(21) 2085314 22-2 с присоединением заявки (23) Приоритет (51) М. Кл.2

С 22 С 33/00

Государствениый комитет

Совета Министров СССР оо делам из бретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 12.04.76 (72) Авторы изобретения

В. П. Зайко, В. П. Попов, М. А. Рысс, B. ф. Серый и В. Г. Горенко

Челябинский ордена Ленина электрометаллургический комбинат (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИСТЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ

Изобретение относится к черной мета.;— лургии, В настоящее время кремнистые ферросплавы, содержащие бор, получают проплавлением смеси кварцита, кокса, металлодобавок (желеэной стружки или пере ельного феррохрома) и присадки борной руды или ферробора.

Ферросплав выпускают из печи и разливают в изложницы. Содержание углерода в сплаве составляет 0 1-0, 2%, содержание кремния 30-65%. Высокое содержание углерода о6ьясняется наличием в сплаве карбидов кремния и бора (SiC и В,С), которые сопутствуют процессу восстановления кремния и бора углеродом.

Известен способ — аналог получения ниэкоуглеродистого сплава, заключающийся в том, что борную кислоту или окись бора, железный порошок, окалину и известь тщательно смешивают и спекают. Затем материалы размельчают, добавляют в качестве восстаговителя порошок металлического алюминия и восетанавливают в элек тропечи путем пропускания тока fl). По лучается ферробор с содержанием бора

21,8%. Извлечение бора 48,8%.

)известен способ — аналсг углетермического получения ферробора, который заключается в том, что железную руду и yr. леродистый материал, взятые, в количестве, меньшем теоретически необходимого, и борную кислоту смешивают при добавке небольшого количества воды и загружают

}В в нагретую электропечь для плавки (2).

Сплав имеет следующий состав, %:

l4,87 В, 0,217 С, 0,307 At, Fe -остальное

Шлак содержит, %: 3,8Ва03,25 MpPg, 34,5 Од, 15,3 СаО .

Известен способ — аналог получения сплава бора с углеродом и кремнием пуо тем нагрева до температуры не ниже 1 000 Ссмеси, содержащей 8-16% песка, 65-75%

20 борной кислоты и 15-25% углерода (3).

В качестве прототипа взят известный способ получения борсодержашей присадки

4, заключающийся в том, что руды или окислы одного или нескольких металловсме25 шивают с низкокачественными веществами, (43) Опубликовано 25.03.76.Бюллетень № 11 (53) УДК

66 9. 168(088. 8) 7 . >:

+ А!

076Ы жаший 30-65%5i до 40% С ; 0,1-5% В, остальное железо, после выпуска дополнительно обрабатывают борсодержеп;им шлаком с содержанием 15-40% В О, 10-30%

З и С, 20-40% SLOP, 20-30% Я 0 .

Количество борсодержащего шлака составляет 5-40% от веса ферросплава. Борсодержащий шлак предварительно получают проплавлением боратовой руды в электропечи и применяют в твердом дробленом виде.

Борсодержащий шлак имеет температуру плавления 800-900 С, плавится в кснтеко те со сплавом и усваивает карбиды кремния и бора. Бор из сплава не окисляется и полностью остается в ферросплаве, После отделения от шлака в ферросплаве не содержится карбидов кремния и боре, которые переходят в ищак из-за высокой адгезии карбидов к борсодержещему шлаку.

2О

Время выдержки ферросплава ограничивается продолжительностью выпуска его из печи и обработки шлаком и составляет 1015 мин вместо 60-120 мин при обычной выдержке.

Целью изобретения является ускорение процесса удаления карбидов из ферросплаве при получении его путем проплавления шихтовой смеси, состоящей из кварцита, углеродистого восстановителя и металло добавок, и присадки в шихту окислов бора.

Это достигается смешиванием ферро— сплаве после выпуска с борсодержешим шлаком, взятым в количестве 5-40% от веса ферросплава, 35

В руднотермической печи проплавляют с непрерывной загрузкой шихтовую смесь, состоящую из кварцийа (96 — 98% Sl. Оp ), углеродистого материала (70 - 85, С, 2—

15% золы, летучие и влаге -остальные) 4О и металлодобевок (железная стружка или персдельный феррохром с содержанием

62-68% ). В шихту присаживают окисты ора или борную кислоту (50-90%

БЯ ), остальное

А5

5 продуцируюшими бор (борный ангидрид, котельная накипь, лабрадорит). B эту смесь добавляют углерод в количестве,достаточном для восстановления всех компонентов.

Восстановление осуществляют в электри-. ческой печи, Однако известные способы характеризуются. низкой скоростью удаления карбидов кремния и бора иэ ферросплавов, образующихся при углетермическом восстановлении этих окислов, и, как следствие, высоким содержанием углерода в сплаве. Большая выдержка металла в ковше с целью удаления карбидов приводит к эакозлению жидкого металла и снижению использования элементов. Длюминотермическое восстановление элементов приводит к удорожанию ферросплава из-эа использования

/ дорогостоящего восстановителя. Содержание углерода в сплаве в этом случае определяется полностью загрязненностью углеродом шихтовых материалов и переходом его из электродов.

Соотношение компонентов в шихте следующее: 10Q кг KEaprcma, 40-50 кг углеродистого материала (кокса), 10-50 кг железной стружки или передельного феррохрома 1-15 кг окислов бора. Процесс

r. .ëaDêè проходит с закрытым калошником

Y: с полным восстановлением окислов кремт..ия и боре, В процессе плевки часть кремния и боре переходят в карбиды С и 6т,, имеющие высокую температуру плавления и разложения. Поэтому эти карбиды B виде суспензии находятся в сплаве, повышая общее содержание углероде. Ферросплав, содеро

Потученный карбидный шлак применяет с для выплавки стели в качестве флюсуюшей добавки, что улучшает по«азате,ти получения ферросплава. Скорость удаления кербидов кремния и бора из ферросплава возрастает B 2-3 раза по сравнению с обработкой другими шлаками из-зе наличия в шлаке окислов бора. Дополнительным э фектом является отсутствие зекозления ферросплаве в ковше из-за сокращения его выдержки в жидком виде.

Формула изобретения

Способ получения кремнистых ферросплавов, заключающийся в проплавлении рудной части шихты, углеродистого восстановителя и метеллодобавок и выпуске расплава изпечи, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса удаления карбидов из сплава, ферросплав после выпуске смешивают с борсодержащим шлаком, взятым в количестве 5-40% от веса ферросплава.

Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе:

1. Патент Японии, кл. 10 g 168, ¹ 8128 от 25, 08. 6 2, опубл, 26, 04, 6 5.

Патент Японии, кл. 10 3 16, 4 1 884 1 от 1 9. 1 2. 6 3, опуол. 25. 08. 6 5.

3, Патент СШЛ, кл. 75 — 134, № 3443935 от 13.05.69

4. Патент Японии, «л, 10А401, №4528683 от 05,01.66, о-тубл. 18.0!),70.