Способ получения хромсодержащих лигатур

 

О П И С А Н И Е (1„724589

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик.Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Зая влено 20.09.78 (2 I ) 2666028/2Ъ-02 с присоединением заявки № (23) П рнорнтет

Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (51)1тт. Ê».

С 22 С 1/02

Гнсударстеенный кемитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669,15-198 (088.8) Дата опубликования описания 02.04.80. (72) Авторы изобретения

Ю. Я. Демидов, В. Г. Игнатенко, Н. A. Чирков и Г. А. Тышман (7I ) Заявители Научно-исследовательский институт металлургии и Ключевской завод ферросплавов (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМССДЕРЖАЩИХ

ЛИГАТУР

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству сплавов, используемых для легирования сталей и сплавов.

Известен способ получения хромсо держащей лигатуры, заключающийся в восстановлении окислов шихты алюминием и введении в расплав довосстановительной смеси, состоящей из окиси хрома и алюминия (1)

Недостаток известного способа закпю- 1 чается в том, что он. не позволяет достичь необходимого уровня извлечения эле» ментов из шихты, что связано с высокой концентрацией глинозема в шлаках, за

15 трудняюшей протекание восстановительных реакций при обработке шлакового расплава довосстановительной смесью.

Извлечение хрома по этому способу составляет 85-87%, Целью изобретения является повышение извлечения легируюших элементов.

Поставленная цель достигается тем, что довосстановительную смесь вводят, 2 чередуя с подачей в 2-5 приемов хромсодержаших солей щелочных металлов в количестве 5-50 кг на 1 м поверхности

2. расплава.

Способ заключается в следующем, Вначале проплавляют шихту, содержа шую восстанавливаемые окислы и 8090% алюминия от необходимого, для вос» становления окислов, затем расплав порционно обрабатывают хромсодержашими солями щелочных металлов, например бихроматами калия или натрия. Обработка расплава солями щелочных металлов чередуется с подачей порций довосстановительной смеси, состоящей из окислов хрома, флюсов и 10 20% алюминия шихты, При обработке шлакового расплава хромсодержашими солями щелочных металлов в поверхностном слое шлака образуются прочные комплексы К О(йааО)-AEg О в снижающие эффективную концентрацию глинозема. Это облегчает рафинирование, образующихся в результате сгорания довосстановительной смеси ка89 4

Извлечение W и С> составляет, соочветственно, : 96,8 и 91,1; б) В том же ковше проплавляют

750 кг пятиокиси ниобия, 580 кг окиси хрома, 300 кг никеля, 470 кг алюминия, 230 кг извести, затем на расплав в один прием подают довосстановительную смесь, состоящую из 140 кг окиси хрома, 100 кг алюминия, 30 кг извести. Полу" чают 1192 кг металла (37,6% ЙЬ 37,0

CI, >5>4o Л ) и 1460 кг шлака (4,2 щ> О, 4,4 CI О ). Извлечение.ниобия

2У 2 3 о .

vi хрома составляет соответственно, .

86,1 и 85,8.

Пример 2. Втомже ковше, -проплавляют шихту, состоящую из 375 кг трехокиси вольфрама, 495 кг окиси хрома, 250 кг никеля, 220 кг алюминия> 200кг извести. Затем расплав обрабатывают

7,5 кг бихромата калия (5 кг/м рас2 плава) и довосстановительной смесью, включаюшей 85 кг окиси хрома, 75 кг алюминия, 10:кг извести, чередуя в 2 приема подачу по 3,75 кг бихромата калия и по 85 кг довосстановительной смеси. Получают 930 кг металла (31,6

\3/ > 26>7% N<, 41,5 /о С>" > 0,8% AP ) и 760 кг шлака (следы N О» 1>93%

С> ОЗ). Извлечение вольфрама и хрома, . соответственно, %; 98>S и 96,5.

Пример 3, В том жа ковше про плавляют 350 кг трехокиси вольфрама, 650 окиси хрома> 300 г алюми ия>

140 кг извести, Затем расплав обрабатывают 7 5 кг бихромата калия (50 кг/м расплава) и довосстановительной смесью, включаюшей 130 кг окиси хрома, 90 кг алюминия, 10 кг извести, чередуя в 5 приемов подачу по 15 кг бихромата калия и по 44 кг довосстановительной смеси. Получают

800 кг металла (32>2% /, 66,1 Cr

0,55% Ag ) и 920 кг шлака (следы

Я/05, 1,73 С> 0,„). Извлечение вольфрал4а и хрома составляет, соот ветственно, Ъ 99,2 и 97,2.

Пример 4, В том же ковше проплавляют 750 кг пятиокиси ниобия, 580 кг окиси хрома, 300 кг никеля, 470 кг алюминия, 230 кг извести, За- . тем на расплав подают 45 кг бихромата калия 30 кг/м расплава) и довосстано2 вительную смесь, состоящую из 140 кг окисИ хрома, 120 кг алюминия, 30 кг извести, чередуя в 4 приема подачу по

l1,25 кг бихромата калия и по 72,5 кг довосстановительной смеси. Получают

1337 кг металла (38,0% Nb, 36,3% Cr)>

22,5% >>, 2,3% AR ) и 1310 кг шлака

3 7245 пель хромоалюминиевого сплава, и повышает степень довосстановления окислов шлака. После сгорания порции довосстановнтельной смеси концентрация глинозе ма в Флаке вновь возрастает, Расплав опять обрабатывают солями щелочных ме таллов и задают порцию довосстановительной смеси. Эти операции повторяют

2-5 раз.

В случае обработки расплава солями 40 щелочных металлов и довосстановительной смесью в один прием горение в элементарном объеме смеси на поверхйости расплава сопровождается расходом части алюмнния на восстановление окислов ще- . лочных металлов, Этб приводит к умень- шению количества алюминия, расходуемого на восстановление элементов лигатуры из шлака и, следовательно, к снижению массы лигатуры. Кроме того, восстановление окислов щелочных металлов сопровождается обильным газовыделением и выбросами расплава.

Чередуюшаяся подача хромсодержаших солей щелочных металлов H довосстановительной смеси более, чем в 5 приемов, нецелесообразна, поскольку положительный аффект этого технологического приема не возрастает, а трудозатраты увеличиваются.

Обработка расплава хромсодержашими солями щелочных металлов, взятымй" в

> количестве менее 5 кг на 1 м2. расплава, недостаточно снижает эффективную концентрацию глинозема в поверхностном З-

"слое Шлака", что йриводит к снижению степени восстановления элементов при про плавлении довосстановительной смеси."

Обработка расплава этими солями в ко40

-личестве более 50 кг на 1 м расплава нецелесообра зна, поскольку приводит к увеличению материальных затрат на плавку, а трое расходованию части алюминия довосстановительной смеси на восстанов45 ление окислов щелочных металлов и в итоге к; снижению восстановления элементов шихты, повышению газовыделений и выплесков расплава.

Пример 1. а) 350 кг трехокиси вольфрама, 650 кг окиси хрома, 140 кг

50 извести, 260 кг алюминия проплавляют в ковше, имеющем плошадь колошника

1,5 м, затем на расплав в один прием

"-" подают довосстановительную смесь, сос55 тояшую из 120 кг окиси хрома, 80 кг алюминия, 10 кг извести. Получают 770кг металла (34,8% М, 62,2% С>, 3,2% Ak)

830 кг шлака (0,15%%О., 7,7% Ст О ).

5 724589 „ 6 (О, 5% t4 b 0 > 0 9% С г > Оз) ° Извлечение окислов шихты алюминием и введением ниобия и хрома составляет, соответствен» в полученный расплав довосстановитель но, %: 97,7 и 95,7. нойсмеси, отличаюшийся

Таким образом, реализация предлагае тем, что, с целью повышения извлечения мого способа по сравнению с известным > легируюших элементов в довосстановипозволяет повысить извлечение элементов тельную смесь вводят, чередуя с подачей в лигатуру на плавке на 5,4.-11,6 абс,%. в 2-5 приемов хромсодержаших солей

При стоимости хрома, вольфрама и ниобия шелочных металлов в количестве 5-50кг влигатуре 1700, 10000 и 12000 руб/т, йа 1 м поверхности расплава. экономия от реализации предлагаемого 10 Источники информации, способа составит 100-1300 руб. на принятые во внимание при экспертизе тонну элемента в лигатуре. 1, Теория и практика получения и

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я применения комплексных ферросплавов, Способ получения хромсодержаших Материалы к научно-технической конференлигатур, включаюший восстановление 15 ции, Тбилиси, 1974, с, 55.

Составитель Т. Платицина

Редакгор Н. Кравцова. ТехредО.Андрейко Корректор Ы. Макаренко

Заказ 799/8 Тираж 694 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал,Г1ПП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4