Шихта для выплавки сплавакремний-xpom-кальций

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскн»

Сецнапнстнческнв

Республик

«щ798190 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено03.04.79 (21) 2774035/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230181. бюллетень №3

Дата опубликования описания 23. 01. 81

Р1 М 1(3

С 22 С 33/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) 4К 669.168 (088.8) A.À. Грабеклис, В.А. Кожевникова, В.A Осокин, Г.А. Кошкин и А.П. Кубе.шкин (72) Авторы изобретения

Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Актюбинский завод ферросплавов (71) Заявители (54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СПЛАВА КРЕМНИИ-ХРОМ-КАЛЬЦИЙ

20-35;

Изобретение относится к черной металлургии> в частности к производству ферросплавов.

Известна шихта для выплавки сплава, в которой компоненты взяты в следующем соотношении, вес.Ъ: кварцевый песок 33,2; хромовая руда

25,9; известь 5,7; углеродистый восстановитель 35,2 (1) .

Однако при использовании известной шихты для выплавки сплава имеет место низкое извлечение ведущих элементов. Это объясняется тем, что материалы известной шихты содержат окислы кремния и кальция, практически не связанные между собой химически. В результате при выплавке сплава в каждом микрообъеме шихты восстанавливается либо кремний, либо кальций, что затрудняет восстановление последнего и формирование сплава.

Цель изобретения — повышение извлечения ведущих элементов.

Цель достигается тем, что шихта дополнительно содержит корку отстаивания кремнистого ферросплава и шлак производства рафинированного феррохрома при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Корка отстаивания кремнистого ферросплава 35-55;

Хромовая руда 15-35;

Углеродистый восста5 новитель

Шлак производства рафинированного фер; охрома Остальное.

При этом предусматривается, что корка отстаивания кремнистого ферросплава имеет следующий химический состав, вес.Ъ:

S 0 — 40-60; CaO — 5-15; АР>О»5-15; И90 - 3-10; Fe0 — 0,2-0,4;

15 C r O» 0 1-6,0; S i С вЂ” 5-20; Ссвоб

О, 1-2, О, включения ферросплава — 1030, а шлак рафинированного феррохрома имеет следующий состав, вес.В:

Si0g - 25-29; Ca0 — 48-53; Mg0 — 72Р 12; AR O» — 4-8; C r10» — 3-7; Fe0

0,1-1,0.

Применение в составе предлагаемой шихты корки отстаивания кремнистого ферросплава, содержащей восстанов25 ленный кремний в виде включения карбида кремния и ферросплава, существенно ускоряет процесс формирования нового сплава, снижает энергоэатрагы и расход восстановителя. Последнее

Зр . Ж.тоятельство способствует уменьше»

798190

1$

30

Выплавка сплава кремнии-хром-кальций

23 3,8 53,4 26,0 52 90 94

14 3

1 60

2 55

3 45

4 35

17 5 23 5,0 50,8 28,1 58 92 95

22 IO 23 9,2 43,5 31,3 70 93 96

27 15 23 9,9 38,2 34,9 60 92 96 нию электропроводности шихты, что обеспечивает более глубокое погружение электродов в шихту в процессе булавки и снижение улета восстанов ленных элементов.

Применение шлака рафинированного феррохрома в составе шихты обеспечивает одновременное протекание процессов восстановления кремния, кальция и частично хрома в каждом микрообъеме шихты, что способствует ускорению формирования сплава и, как следствие, снижению улета восстановленного кальция.

Способность шлака рафинированного феррохрома самораспадаться упрошает подготовку шихты для брикетирования, обеспечивает более Тесный контакт с углеродистым восстановителем, что ускоряет процессы восстановления, предохраняет восстановитель от окисления на поверхности колошника. В результате снижаются улет восстановленных элементов и расход восстановителя.

Минимальное содержание корки отстаивания кремнистого ферросплава в предлагаемой шихте определяется необходимостью введения в состав сплава достаточного количества кремния для связывания кальция.Известно, что кальций не растворяется в железе и хроме, но легко соединяется с кремнием. Снижение отношения кремния и кальция в шихте ниже двух при количестве корки отстаивания кремнистого ферросплава менее

35% приводит к значительному увеличению улета восстановленного кальция.

Количество корки отстаивания кремнистого ферросплава в шихте более 55% приводит к черезмерному разбавлению получаемого сплава по кальцию.

Кроме того, с увеличением суммы содержания кр улния и кальция в выплавляемом сплаве соответственно уменьшается содержание "утяжелителей" — хрома и железа, что приводит к заметному снижению извлечения составлякщих сплава.

Расход шлака рафинированного феррохрома в предлагаемой шихте также объясняется необходимостью получению оптимального соотношения кремния и кальция в конечном сплаве.

Содержание хромовой руды определяли в пересчете на 50% Cr 0 . Пределы по содержанию хромовой руды в предлагаемой шихте определяются прежде всего необходимостью иметь в сплаве содержание хрома не ниже 28%. При более низком содержании хрома в сплаве, во-первых, снижается его ценность для металлургии как легирующего сплава по хрому, во-вторых, снижается роль хрома как "утяжелителя" сплава в процессе его выплавки, что приводит к заметному увеличению улета восстановленных "легких" элементов кремния и кальция.

Повышение содержания хромовой руды в шихте выше 35% приводит к нецелесообразному уменьшению доли кремния и кальция в сплаве.

Количество углеродистого восстановителя (20-35 вес %) в шихте определяется из расчета полного восстановления окислов шихты и зависит, главным образом, от содержания углерода в восстановителе.

Пример .изготовления сплава.

Для выплавки сплава кремний-хромкальций провели ряд опытов. Состав шихтовых материалов приведен в таблице. В качестве углеродистого восстановителя использовали кокс (з ол а — 11, 2%, летучие — 1, 2%, углерод — 87,6%) .

Выплавку сплава вели в дуговой электропечи с рабочим напряжением

25-30 В и силе тока 170-200 A.

798190

Продолжение таблицы

29 16 23

6 30

ripo- кв арто- цевый тип песок хромовая руда

33 26 6,0 35

ЗО

40

Формула изобретения

Составитель О. Веретенников

Техред Т.маточка - Корректор Н. Гои-.îðóê

Редактор A. Судын

Заказ 9955/32 Тираж 692 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Полученный сплав имел следующий состав, вес.Ъ: Са 5-10, Si свыше 37, С r не менее 28. Такой сплав с наиболее полным извлечением элементов получается на шихте предлагаемого состава.

Использование предлагаемого состава шихты для получения сплава кремний-хром-кальций обеспечивает следующие преимущества: повышается извлечение составляющих сплава, что приводит к улучшению технико-экономических показателей; снижается себестоимость сплава за счет снижения расходных коэффициентов, а также стоимость исходного сырья; дополнительно извлекаются кальций, хром, кремний из материалов, ранее отправлякщихся в отвал.

1. Шихта для выплавки сплава кремний-хром-кальций, включающая хромовую руду и углеродистый восстановитель, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения извлечения ведущих элементов,она дополнительно содержит корку отстаивания кремнистого ферросплава и шлак производства рафинирован9,5 36,2 36,8 48 88 94

6,8 46,0 29,7 56,2 88 94,8 ного феррохрома при следукщем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Корка отстаивания кремнистого ферросплаваа 35-55

Хромовая руда 15-35

Углеродистый восстановитель 20-35

Шлак производства рафинированного феррохрома Остальное.

2. Шихта по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что корка отстаивания кремнистого ферросплава имеет следующий химический состав, вес.В: кремнезем 40-60, окись кальция 5-15, глинозем 5-15, окись магния 3-10, окись железа 0,2-0,4, окись хрома

0,1-6,0, карбид кремния 5-20, свободный углерод 0,1-2,0 включения ферросплава 10-30.

3. Шихта по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что шлак производства рафинированного феррохрома имеет следующий химический состав, вес.Ъ: кремнезем 25-29, окись кальция 48-53, окись магния 7-12, глинозем 4-8, окись хрома 3-7, окись железа 0,11,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Теория и практика получения и применения комплексных ферросплавов, Тбилиси, 1974, с.. 5-7.