Способ получения железа и его сплавов из железорудных материалов

 

() 572504 опи ы

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.76 (21) 2350077/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 21.09.77 (51) M. Кл з С 21С 5/52

Государственный комите1

Совета тлинистров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 669.187,25 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Шумихин, В. П. Кутузов и В. П. Анишин

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ )КЕЛЕЗА И ЕГО СПЛАВОВ

ИЗ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения металла из железорудных материалов (содержащих 5—

100 /о окислов железа) при плавке в электрических печах.

Известны способы производства железа или сплавов на его основе, по которым восстановление руды в расплаве железа ведут, поддерживая концентрацию углерода в расплаве железа на заданном уровне при помощи погруженной в расплав графитовой трубы, заполненной измельченным или порошкообразным углем (1), Известен способ, по которому предварительно восстановленную, подогретую железную руду непрерывно загружают в плавильную зону печи с некоторым количеством углерода для получения полустали, а последнюю перерабатывают в сталь в рафинирующей зоне плавильного агрегата (2).

Известные способы производства железа и сплавов на его основе предусматривают использование электрических печей специальной конструкции (например печь, состоящая из плавильного и рафинировочного отделений), а также восстановленных железорудных матеоиалов. Необходимость применения электрических печей специальной конструкции, выполнение технологически сложных операций предварительного восстановления, низкая стойкость футеровки тигля вследствие длительного контакта расплава окислов железа с футеровкой печи значительно затрудняют широкое использование указанных способов для получения железа и сплавов на его основе из железорудных материалов.

Известен также способ получения железа и стали непосредственно из руды, заключающийся в том, что в электрическую печь загружают предварительно измельченную подогретую шихту, состоящую из железной руды с добавками карбюризатора, например угля и флюса; шихта, расплавляясь, образует первичный чугун и богатый железом шлак, который во вто15 ром отделении электрической печи восстанавливают и карбюризируют коксом для получения вторичного чугуна (3).

К недостаткам известного способа относятся необходимость использования печи специаль20 ной конструкции, состоящей из двух отделений, и низкая стойкость футеровки вследствие длительного контакта расплава окислов железа с футеровкой, так как восстановление окислов железа происходит после расплавления

25 шихты.

Целью изобретения является реализация более эффективного способа получения железа и его сплавов из железорудных материалов при использовании промышленных электриче30 ских плавильных печей, позволяющих в 2 — 3

572504

Формула изобретения

Составитель Л. Веревкина

Техред М. Семенов Корректор А. Степанова

Редактор Н. Корченко

Подписное

Заказ 1986/14 Изд. М 752 Тираж 693

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 раза пОвысить стойкость футеровки за счет уменьшения контакта расплава окислов железа с футеровкой электрической плавильной печи. Это достигается тем, что на находящийся в электрической плавильной печи металл (1/3 — 1/4 садки печи) вводят восстановительную смесь в количестве 20 — 60о/о от веса окислов, содержащихся в железорудном материале (в зависимости от выбранного восстановителя), нагревают за счет тепла расплава до

1300 — 1600 С, а затем на поверхность прогретой восстановительной смеси загружают расчетное количество железорудного материала.

Окислы железа, содержащиеся, например, в офлюсованных, обожженных окатышах, активно восстанавливаются по мере прохождения через слой восстановительной смеси, нагретой до 1300 — 1600 С, так как при этих температурах активность углеродсодержащих восстановителей по отношению к окислам железа значительно возрастает и процесс восстановления интенсивно протекает между находящимися в твердом состоянии окислами железа и восстановителем. Таким образом, большая часть окислов железа восстанавливается в твердом состоянии по мере прохождения через нагретую до указанных температур восстановительную смесь, чем устраняется вредное влияние расплава окислов железа на футеровку плавильной печи. Окислы железа, не восстановленные в твердом состоянии, переходят в расплав и восстанавливаются в жидком состоянии за счет С и Si расплава.

После завершения процесса восстановления окислов железа на поверхность расплава вводят новую порцию восстановительной смеси H процесс восстановления окислов железа из окатышей выполняют в этой же последовательности, что и в ранее описанной стадии процесса плавления. Плавку ведут так, чтобы плавильную печь заполнить расплавом после трехкратного повторения операций. Выплавленный сплав доводят до требуемого химического состава и разливают.

15 Способ получения железа и его сплавов из железорудных материалов, включающий загрузку, восстановление и расплавление в электрических печах, отличающийся тем, что, с целью использования промышленных элек20 трических печей и повышения стойкости футеровки, на поверхность имеющегося в печи остатка металла вводят восстановительную смесь в количестве 20 — 60% от веса окислов, содержащихся в железорудном материале, нагревают до 1300 — 1600 С за счет тепла расплава, а затем на слой восстановительной смеси загружают расчетное количество железорудного материала.

Источники информации, принятые во внимание

30 при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1263795, кл. 18а 13/12, 1970.

2. Патент Англии № 1354300, кл. C7D, 1974.

3. Патент Англии № 961408, кл. C7D 13/12, 35 1964.