Способ получения ферросиликоциркония

 

О П И С А Н И Е,1, 608845

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Сациалистнческик

Р сп,блик

V АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ %з1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.05.76 (21) 2364349/22-02 (51) М. Кл. С 22С 33/04 с присоединением заявки М

1асударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень № 20 (53) УДК 669.168(088.8) (45) Дата опубликования описания 16.05.78 (72) Авторы изобретения Б. „А. П1ушлебин, Н. П. Лякишев, В. В. Трегубенко, Г. Н, Сергеев, Р. А. Невский, Г. Ф. Игнатенко, Н. И. Субботин, Я. И. Зетлер и Ю. М. Ковальчук (71) Заявитель Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (54) СПОСОБ ПОЛУЧКНИЯ фКРРОСИЛИКОЦИРКОНИЯ

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

Известен способ получения силикоциркония алюминотермическим методом в дуговой электропечи из шихты, состоящей h3 цирконового концентрата, железной руды, извести, ферросилиция и алюминия с восстановлением железа и циркония, по которому сначала проплавляют часть цирконового концентрата с флюсом, затем на расплав загружают остальное количество концентрата, железную руду, алюминий и ферросилиций с последующим выпуском металла и шлака из печи (1).

Недостатком указанного способа является то, что прп оптимальном отношении компонентов шихты к цирконовому концентрату до

18 (p циркония безвозвратно теряется с отвальными шлаками, которые не используются изза низкого содержания двуокиси цир копия (5 — 8 /о ) и высокого — окиси кальция (20 — 25 о/о )

Цель изобретения — одновременное получение ферросилккоцирконпя и циркониевого корунда, повышение использования цпркония.

Достигается это тем, кто плавку ведут при

1950 — 2000 С, с введением смеси цирконового концентрата, железной руды и алюминия в со2 отношении (0,95 — 1,05): (0,15 — 0,25): (0,32—

0,64), при этом до выпуска ферросилпкоциркония проплавляют 2 — 3 раза порции шихты с выпуском после .каждого проплавления цир5 кониевого корунда, Загрузка шихтовых материалов в электропечь с интенсивностью 1 — 1,3 кг на квт. ч расходуемой электроэнергии при 1950 — 2000 С позволяет осуществить восстановление крем10 ния, железа и частично циркония и получить циркониевый корунд с низким содержанием

Si0 и Fe0, а промежуточный слив его в металлическую изложницу исключает загрязнение корунда ферросиликоцирконием и создает

15 условия высокой скорости охлаждения корунда и получения мелкокристаллпческой структуры.

Проведение процесса получения ферросилпкоцирконпя и циркониевого корупда по предлагаемому способу прп темие ниже

1950=C не обеспечивает достаточной >кидкоподвижности расплава, прохождения восстановительных реакций и разделения продуктов плавки, а выше 2000=C — значительно снижается стойкость футеровки печи и технико-экономические показатели процесса.

Ферросиликоцирконий используют для раскисления и легирования сталей и сплавов, а

3 из циркониевого корунда изготавливают абразивные круги для силового шлифования стальных слитков и заготовок перед прокаткой. Так как абразивные зерна из цирконие-. вого корунда обладают высокой прочностью, износостойкостью и термостойкостью, то изготовленные нз такого материала круги по эксплуатационным показателям превышают показатели обычных (из нормального электрокорунда) в 12 — 15 раз.

Производство циркониевого корунда в

СССР осуществляется спосооом сплавления в электропечи технически чистых, дорогостояих окислов циркония и алюминия. Полученный по такому способу циркониевый корунд значительно дороже, чем по предлагаемому, а их качество одинаково.

В дуговых электропечах мощностью 50 кВт в ЦНИИЧМ и 1040 кВт на Ключевском завоПоказатели

700

745

Шихта на плавку, кг

Цирконовый концентрат

Железная руда

Алюминиевый порошок

2400

2400

2200

2200

480

440

480

440

864

968

1260

1056

Всего на плавку, кг

Температура плавки, С

3744

4140

3608

3696

2000

1970

1950

1980

3эо

31О

1,03

1,23

1,15

862,2

911,0

1440,0

1057,3

1903,0

Получено циркоииевого корунда, кг

2403,6

1638,7

1635,9

30

Размер кристаллов циркоииевого корунда, мкм

Выплавленные предлагаемым способом ферросиликоцпркопий и цирконисвый корунд удовлетворяют техническим условиям на готовую продукцию соответственно ЧМТУ

"-26-70 и I Ó 14-5-47-74.

Преимуществами предлагаемого способа явля,отся:

i 1рактич вски по :.пое использование цирко . .ия при одновременном получении двух проДK ÅÒÎÇ.

Отсутствие отходов производства.

:,ля осуществления способа не требуется капитальных затрат.

Формула изобретения

1. С "особ получения ферросиликоциркония, вкл очающий загрузку и проплавление смеси

Изд, ¹ 449

Заказ 819/12

Тираж 788

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Продолжительность плавки, ч, мин

Интенсивность загрузки шихтовых материалов, кг/ч на

1 кВт

Получено ферросиликоциркония, кг

4 де ферросплавон (КЗФ) проведено более 400 плавок и получено более 500 тонн циркониевого,корунда и столько же ферросиликоциркония. Шихтовые материалы для плавок берут порошкообра".íûми и в виде однородной смеси загружают в печь с интенсивностью 1—

1,3 кг на 1 кВт.ч расходуемой электроэнергии, Промежуточный слив циркониевого корунда производят в массивную металлическую изложницу, затем загружают следующие порции шихты на расплав; эту операцию повторяют 2 — 3 раза. Металл с оставшейся частью корунда сливают в футерованную шахту (изложницу). После каждого слива циркониевого корунда на настыль в летке печи засыпают железную руду. Дополнительная очистка летки печи не требуется.

Результаты плавок приведены в таблице.

Промышленные плавки на КЗФ окислов циркония и железа с алюминием, восстановление железа и циркония с последующим выпуском расплава из печи, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью одновременного получения ферросиликоциркония и циркониевого корунда, повышения использования циркония, плавку ведут при 1950 †20 С с введением смеси tt,tðêîíîâîãî концентрата, железной руды и алюминия в соотношении (0,95—

1,05): (0,15 — 0,25): (0,32 — 0,64), при этом до выпуска ферросиликоциркония проплавляют

2 — 3 раза порции шихты с выпуском после каждого проплавления циркониевого корунда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 146492, кл. С 22С 30/00, 1961.