Способ подготовки шихты для производства экзотермических ферросплавов

 

,! т п11 544683

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.06.75 (21) 2140719/02 с присоединением заявки № (5I) М. Кл.- зС 21С 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень ¹ 4 (53) УДК 669.168(088.8) Дата опубликования описания 01.03.77 (72) Авторы изобретения

H. B, Толстогузов, II. B. Топильский, М. И. Друинский, Н. П. Меликаев, В. Д. Муковкин и В. Н. Толстогузов

Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе и Ермаковский завод ферросплавов (7l) Заявители (54) спосоБ подготовки шихты дл пРоизводствА

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИХ ФЕРРОСПЛАВОВ

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству ферросплавов.

Известен способ производства экзотермических ферросплавов, заключающийся в раздельной плавке металлических составля.ощих (легирующего ферросплава и восстановителя), измельчении легирующего ферросплава, восстановителя, окислителя и флюсов, дозпровании и смешивании этих компонентов между собой и со связующим и окомковании тщательно перемешанной смеси (1).

Недостатки способа связаны с необходимостью тонкого помола металлургических и других составляющих смеси; при этом в особенности трудоемким и энергоемким является процесс дробления металлических ферросплавов; кроме того, во многих случаях необходимо использование в качестве восстановителя дорогого и дефицитного алюминия. Производство экзотермических ферросплавов обычно связано с необходимостью использования большого количества компонентов, обычно не менее пяти: легирующего ферросплава, восстановителя, окислителя, флюса и связующего, для производства которых используется высококачественное сырье.

Цель изобретения — уменьшение количества компонентов в шпхте, исключение пз технологии производства ферросплава наиболее энергоемкой и трудоемкой операции — измельчении металлических составляющих (легпрующего феррорасплава и измельчения восстановителя) п уменьшение расхода дорогого и дефицитного металлического алюминия, а также использование для производства экзотермпческпх ферросплавов бедных руд и отходов производства.

Поставленная цель достигается тем, что

10 вместо самостоятельной плавки легпрующсго ферросплава и восстановителя — алюминия последние плавят совместно. Прп этом соотношение между компонентамп легпрующего ферросплава и восстановителя — алюмшгпя подбираются так, чтобы в процессе плавки получался саморассыпающпйся сплав.

Подобно изучены рассыпающиеся сплавы в системах Мп — Fe — Si А1 и Fe — S i — Al.

-20 Например, в системе Мп — Fe — Si — Аl рассыпаются в тонкий порошок все сплавы с содер>канпем 20 — 50% Мп, более 30% Si, 5 — 25% Аl и более 0,05% P. В системе Fe — Si — Аl интенсивно рассыпаются сплавы с содержанием

25 40 60% Si, 5 — 15% А1 и Р)005%. Рассыпающиеся сплавы могут быть получены и в системе Сг — Si — Аl. Для производства экзотермических. ферросплавов наиболее целесообразно плавить рассыпающиеся сплавы с со30 держанием Мп 20 — 50%; Si 30% и А15 — 15%.

544683

Формула изобретения

Веретенников

Е. Петрова

Составитель О.

Редактор С. Макагон Текред

Корректор Л. Орлова

Заказ 120 10 Изд. ¹ 173 Тираж 669 Подписнос

Ц1!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, ир. Сапу нова, 2

Для их производства могут использоваться бедные марганцевые руды, а в качестве восстановителя и глпноземистого сырья — высокозольные угли и углистые породы. Выполненные расчеты показывают, что па базе этих сплавов могут производиться как сплавы для раскпсления и легирования стали марганцем и кремнием, марганцем, кремнием и алюминием, так и сплавы для одновременного раскисления стали марганцем и кремнием и легирования ее хромом, вольфрамом, ниобием и другими элементами.

Рассыпание сплавов с алюминием обычно начинается через 0,5 — 3 суток их хранения на воздухе с растрескпванпя в зонах наиболее медленного охлаждения при его кристаллизации и завершается через 3 — 12 дней хранения сплава на воздухе (в отдельных случаях — в течение 0,5 — 30 дней). При этом сплав рассыпается до порошка крупностью не более

1 мм. По окончании самопроизвольного рассыпания сплава его дробления не требуется.

Необходимо отметить, что в процессе рассыпанпя происходят некоторые изменения химсостава сплава. В частности, при рассыпании некоторых сплавов из них удаляется около 50% фосфора. Следовательно, применение этой технологии позволяет не только избежать дробления легирующего ферросплава и восстановителя, но и повысить их качество.

Пример. В лабораторной печи мощностью 100 квт и полупромышленной печи мощностью 1200 квт выплавляют сплав алюминий — марганец — кремний с содержанием

30% Мп, 30% Si 7% Л1, 0 16% P.

Металл хранят на воздухе. Сплав рассыпается в тонкий порошок крупностью 0 — 1 мм в течение трех суток. Порошок указанного сплава смешивают с мелкодробленными марганцевой рудой (27%) и флюсом — плавиковым шпатом (-5%). Из смеси изготовляют брикеты. В качестве связующего используют парафин.

Брикеты нагревают до 1500 С. При этом начинается самопроизвольная реакция, в ходе которой окисляется преимущественно алюминий. Металл полностью отделяется от шлака. Металл после расплавления имеет состав, %: Мп — 45,75, А1 — 0,3, Si 25,6. Извлечение марганца из руды составляет 93%. Извлечение марганца в металл из смеси руды и сплава — 97% . В процессе экзотермической реакции окисляется 96% алюминия, переход кремния в сплав составляет 90%. Кратность шлака 0,4; содержание закиси марганца в ием

5,0%.

Испсльзовапие предлагаемого способа производства экзотермических ферросплавов и смесей обеспечивает по сравнению с существующимп способами следующие преимущества.

Исключается необходимость тонкого дробления легирующего ферросплава и восстановителя — алюминия. Это значительно снижает себестоимость сплава, так как для тонкого дробления металла требуется около 1000 квтч электроэнергии на тонну; кроме того, распыление металлического алюминия и дробление

20 легирующего ферросплава сопровождается заметными их потерями.

Исключается использование дорогого и дефицитного металлического алюминия.

Ллюминий в саморассыпа|ощийся сплав восстанавливается из дешевого природного сырья, например из золы высокозольных углей, тогда как для производства металлического алюминия требуется чистый глинозем.

30 Упрощается дозирование и смешение шихты, так как уменьшается количество одновременно используемых компонентов.

Способ подготовки шихты для производства экзотермических ферросплавов, включающий измельчение легирующих, восстановителя, 40 флюсов, дозирование и смешивание исходных материалов со связующей составляющей и окомкование смеси, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса, легирующий ферросплав и восстано45 витель вводят в состав смеси в виде сплава, обладающего свойством саморассыпания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Рысс М. Л. Производство ферросплавов.

50 М., «Металлургия», 1968.