Способ получения синтетического чугуна

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1697570 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270677 (21) 2501453/22-02 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки N9—

С 21 С 5/52

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 669.187. 25 (088 .8 ) Опубликовано1511.79. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 1511.79

В.С.Шумихин, B.Ï.Êóòóçoâ, Е.В.Герливанов, A.Ã.Ïoòðóõ, В.М.Попов, В.Ф.Ощепков и A.Ï.Æóêoí (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА

Этот способ не устраняет угара

20 легирующих элементов. низкая концентрация углерода в расплав е спо собс твует окислению элементов и повышению безвозвратных потерь металла (до 10-15%) . Доводка металла по угл,— роду в индукционной вакуумной печи требует дополнительного времени и расхода электроэнергии.

Целью изобретения является ра з работка способа плавки синтетического

30 чугуна из металлоотходов, позволяю25

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном произв одс тв е .

Известен способ получения чугуна и стали и металлоотходов дуплекспроцессами, заключающийся в том,что загрузка металлошихты ферросплавов и карбюризаторов в дуговую электропечь производится одновременно, а после расплавления и перегрева металла до 1550-1600 С он сливается в индукционную печь, в которой выдерживается и корректируется по химическому составу добавкой ферросплава и карбюризаторов на зеркало металла (1 ) .

Недостатком этого способа является высокий угар карбюризатора (до 3 0-3 5%) и ферросплавов (до 79%) при расплавлении их в дуговой печи. Это связано с тем, что при работе на твердой завалке карбюризатор ошлаковывается образующимися окислами и угорает вследствие высоких температур в зоне электродов. Образующийся при расплавлении шихты высок ожеле зистый шлак ок исляет и легирующие элементы, загружаемые в авалку.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ переплавки лома и его легирование в дуговой электропечи и доводки по углероду в и ндук цион ной элек троп еч и .

Расплавление лома и его легирование производится в дуговой печи и предусматривает получение в расплаве не выше 0,03% углерода, а также удаление из металла алюминия, кремния, титана путем введения в расплав специальных раскислителей. Повышение содержания углерода в металле до необходимой концентрации производится в вакуумной индукционной печи (2) .

697570 щего снизить угар углерода и ферросплавов, уменьшить расход электроэнергии, повысить производительность процесса .

Поставленная цель достигается тем, что на остаток расплава предыдущей плав к и заг ружают в перв ую очередь

Ъ г ле родс оде ржащие ма те риалы в к оличестве 60-70Ъ от общего их количества и после расплавления металлошихты металл перегревают до температуры 1460-1470 С. Кроме того, оставшую,ся часть углеродсодержащего материала вводят на дно передаточного ковша перед сливом в него металла из печи, а Ферросплавы загружают на дно индукционной электропечи перед сливом в нее металла из передаточного ковша.

Загрузка углеродсодержащего мате риала в количестве 60- 70Ъ от общего. в еса на остаток жидкого, металла пре- дыдущей плавки способствует более быстрому усвоению углеродсодержащего материала и снижению его угара. Этому же способствует перегрев металла до температуры 1460-1470 С.:

Загрузка оставшейся части углеродсодержащего материала на дно ковша также снижает угар углерода, потому что степень его усвоения в ьЖвше при сливе металла значительно выше, чем в дуговой печи.

Ввод Ферросплавов на дно индукционной печи перед сливом в нее металла способствует быстрому и полному их усвоению. Угар элементов практически устраняется, что связано с отсутствием окислительных шлаков и быстрым усвоением ферросплавов в услов,иях интенсивного перемешивания металла при его сливе в печь.

Осуществленйе вышеуказанных операций снижает расход электроэнергии, сокращает время плавки и повышает производительность процесса в целом.

Увеличение количества углеродсодержащего материала, загружаемого в дуговую печь выше рекомендуемых пределов, приводит к увеличению расхода электроэнергии на его растворение, требует большего количества времени для осуществления процесса науглероживания. Это связано с тем, что растворение углерода носит диффузионный характер, поэтсжу, чем больше вес загружаемого углерода, тем длительней процесс,его усвоения.

Увеличение времени плавки приводит к повышению расхода электроэнер" гии.

Уменьшение количества углеродсодержащего материала, .загружаемого в дуговую печь ниже рекомендуемых пределов, нецелесообразно вследствие того, что доля загружаемого в ковш углеродсодержащего материала возрастает. Увеличение количества вводимого в ксвш карбюризатора приводит к снижению степени его усвоения и черезмерному падению температуры металла в ков ше.

Перегрев металла в дуговой печи выше указанного интервала температур приводит к увеличению угара, углерода, повышению расхода электроэнергии и требует большего количества времени на осуществление процесса. Перегрев металла ниже предлагаемых тем20 ператур снижает степень усвоения карбюризатора в ковше.

Проведена выплавка синтетического чугуна из металлоотходов дуплекс-процессом: дуговая электро25 печь ДСП-25 - индукционная печь промышленной частоты ИЧТ-10. Химический состав выплавленного чугуна следующий, вес.Ъ: С 3,54; Si 1,8;

Nn 0,62у S ; P 0,04; Cr 2,1;

30 1 1- 1 i5 °

Угле родс оде ржащий ма те риал в в и де и змельче н н or о г ра фита в к оличес тве 60Ъ от его расчетного веса на плавку и стальные металлоотходы

35 загРужают в дуговую печь на зеркало оставшегося от предыдущей плавки металла.

Остаток жидкого металла от обще.го веса предыдущей плавки составляет

20Ъ. После расплавления металлошихты производится перегрев расплава до 1460 С.

После перегрева металл из печи сливают в передаточный ковш, на дно которого предварительно помещают оставшуюся часть (4Ъ) измельченного графита, ферросилиций ФС-18, феррохром ФХ650 никель Н вЂ” 3 загружают на дно индукционной электропечи и производят слив металла из ковша.

Проводят также плавки с загрузкой в дуговую печь металлошихты и ферросплавов, а измельченного графира в индукционную печь но известному способу

55 Ре зультаты плав ок сведены в таблицу.

697570

Одновременная загрузка в дуговую печь металлошихты, ферросплавов и углеродсодержащих материалов по известному способу (1), 7 15 5

721 30 10

190

Загрузка компонентов шихты по известному способу (21 °

910 20

10 15 6

220

Загрузка компонентов ших ты по предлаг а емому способу

595 15 Ог1 20юI

120

Формула изобрегения

Составитель К.Щербаков

Техред й. Бабурка Корректор Е.Папп

Редактор С. Пыжова

Заказ 6548/9 Тираж 653 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование способа плавки синте. тического чугуна с применением дуговых и индукционных электропечей обеспечивает следующие преимущества по сравнению с существующими способами: снижает угар углерода на 5-15% и практически устраняет угар ферросплавов; снижает расход электроэнергии на 20-35%; сокращает время, необходимое для проведения плавки на

35-55% и, соответственно, увеличивает производительность процесса; снижает общие затраты на производство литых изделий.

Способ получения синтетического чугуна, включающий загрузку в завалку металлошихты и углеродсодержащих 45 материалов, их плавление в дуговой электропечи, выпуск металла в ковш, перелив в индукционную печь и легирование его в ней, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения угара углерода и ферросплавов, снижения расхода электроэнергии, ув еличе ни я произв одитель ности процесса, перед загрузкой металлошихты на состаток расплава предыдущей плав ки загружают 60-70% углеродсодержащих материалов от общего их количест ва, перегревают металлошихту до температуры 1460-1470 С; вводят оставшуюся часть углеродсодержащего материала на дно ковша, а на дно индукционной печи перед заполнением ее металлом загружают ферросплавы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1263042, кл. 18 в 1/02, 1968.

2. Патент ФРГ 9 1508296, кл. С 21 С 5/52, 1972.