Способ получения силикокальция

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 250180 (21) 2873641/22-02

CoIo3 С в®f cIEIIII

COI484hNC7IIQOCII IIM

Респубпнк (гг> 865951 (51)М. Кл 3 с присоединением заявки ¹â€”

С 22 С 33/04

Госуйарствеииый комитет

СССР ио аеаам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230981. Бюллетень N935

Дата опубликования описания 230981 (53) УДК 669.168 (088. 8) /

A.Ñ.ÄóáðîâèH, Ч.С.Быстрова, В.Г.Мизин, А.И. Баев:;, И.В.Рябчиков, P.A.Íåâñêèé, Г.Ф.Игнатенко, гт.И.Черйега",". :. ..",;"„;

N.Â.Ãàëêèí и Г.П.Югов, . Д ) т (. г и:",Г.

3.

Научно-исследовательский институт металлургтги (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) CIIOCOF. ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКОКАЛЬЦИЯ

Цель изобретения — повышение из.влечения кальция и снижение расхода

30 электроэнергии.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве сплавов с кальцием для раскисления стали и модифнцирования чугуна.

Известен способ силикотермического получения сплавов кальция, включающий восстановление окиси кальция кремнием ферросилиция в присутствии плавикового шпата. Соотношение извести и ферросилиция в шахте составляет

0,9 : 1,1 (1).

Однако из-за близости удельных весов металла и шлака часть металла теряется со шлаком в виде корольков и, кроме того, тепло жидкого шлака не используется, вследствие чего повышается удельный расход электроэнергии;

Известен также способ производства силикокальция, при осуществлении которого, хотя и сокращается потери металла со шлаком. путем введения в конце плавки осадителя (железа), однако присутствие в расплаве значительных количеств железа существенно уменьшает степень восстановления кальция из-эа снижения активности восстановителя и повышения активности кальция (2).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и дсстигаемому эффекту является способ выплавки силикокальция,включающий проплавление части шихтовых материалов, загрузку и проплавление второй части шихты с последующим выпуском шлака и металла, регулирование соотношения в шиите окиси кальция к кремнию восстановителя в обеих стадиях процесса. СооТношение извести и восстановителя в первой стадии составляет 0,2 — 0,8, а во второй — 1,0 — 3,0 (3).

Недостатком этого способа является высокий расход ферросилиция, связанный с повышенным угаром кремния из-за проплавления большей его

Масти в начале процесса. Этот прием приводит к увеличению содержания

Si0 в шлаке и снижает степень вос-

2 становления кальция как во втором периоде плавки, так и в плавке в целом. Кроме того, часть металла при его выпуске из печи остается в шкале в виде корольков, а тепло жидкого шлака не используетгя.

865951

39

4{)

Цель достигается тем, что согласно способу получения силикокальция, включающему пропланление части шихтовых материалов, затем загрузку и проплавление второй части шихты с последующим выпуском шлака и металла, а также регулирование соотношения в шихте количества окиси кальция к кремнию восстановителя в обеих ста-,,диях процесса, после проплавления первой части шихты выпускают полученный металл, затем на оставшийся в печи шлак загружают и .пропланляют вторую часть шихты, причем в первой стадии соотношение в шихте количества окиси кальция к кремнию восстановителя поддерживают в пределах 1,3 — 2,6, а во второй стадии процесса — 0,1-0,95.

Во второй стадии процесса содержание окиси магния и глинозема в шлаке поддерживают на уровне 2-10 нес.% каждого путем введения смеси окиси магния и алюминийсодержащего материала.

В первой стадии процесса для восстановления кальция из извести целесообразно применять ферросилиций, а содержание кремния 65-90Ъ, а во второй стадии — 45-65%. В сплаве, получаемом на второй стадии, содержание кальция ниже, а. плотность сплава заметно выше, .чем на первой.

Разница особенно велика, когда н первой стадии применяют ферросилиций с содержанием кремния w 90o, а во второй — 454. Получение более тяжелого сплава но второй стадии позволяет осадить часть металла, присутствующего в шлаке н виде корольков, и увеличить выход годного.

При соотношении СаО к Si менее

1,3 в первой стадии существенно возрастает расход кремния на единицу восстанонленного кальция и его потери, связанные с окислением кремния газовой фазой, при этом содержании кальция в сплаве невелико. При соотношении СаО к Si больше 2,6 увеличивается продолжительность плавки. Это вызывает большие потери кальция за счет его испарения, повышает расход электроэнергии и н конечном счете приводит к резкому снижению концентрации кальция н сплаве.

Во второй стадии процесса при соотношении СаО к Si меньше 0,1 изнлечение кальция мало иэ-за наличия в шлаке значительного количества Sio снижающего полноту восстановления, Р н получающемом сплаве содержание кальция низкое. При соотношении СаО к

Si больше 0,95 время проплавления шихты на оставшемся шлаке увеличивается, что приводит к повышению расхода электроэнергии и нозрастанию потерь кальция с испарением.

Использование н качестве флюса смеси окиси магния с алюминийсодержащим компонентом предпочтительно на второй стадии процесса, так как повышение количества глинозема в шлаке способствует снижению активности

SiO и увеличению полноты восстановлвнйя. Однако в том случае, когда в шлаке количество окиси магния и глинозема меньше вес. 2% каждого вязкость шлака высока, что приводит к плохому осаждению корольков сплава.

При содержании каждого из них бо лее 10% также возрастает вязкость шлака, потери металла н нем и непроизводительные затраты тепла на его расплавление.

Пример 1. (По известному способу).

В первой стадии процесса в электропечи проплавляют 300 кг извести, 600 кг ферросилиция (65% кремния) и

120 кг планикового шпата затем проплавляют 960 кг извести, 630 кг ферросилиция и 40 кг плавикового шпата.

Получают 1250 кг силикокальция с содержанием кальция 16,7Ъ. Извлечение кальция составляет 24,4%. Расход электроэнергии на базовую тонну (15% Ca) сплава состанляет 1620 кВт ч или 10800 кВт,ч на 1 т кальция.

Пример 2. (По предлагаемому способу).

В первой стадии процесса н электропечи проплавляют шихту, содержащую известь, ферросилиций и плавиковый шпат, затем выпускают из печи полученный металл, а на останшиися шлак загружают и проплавляют вторую часть шихты, при этом вводят дополнительно смесь магнезита с алюминием. После полного пропланления шлак и металл выпускают из печи. Расход материалов и полученные результаты представлены в таблице.

865951 о и жцахь ,33 О Н 4

3 Х Х Р Н

ЭОЭЭа

ЦЭЗХХ

Р 333 333 (333

3Ч о л

Ю D о, о

С0 СЧ о о о

I Ю 1

3Ч л о

О 1 ао с

Ch Ч3

1 Ю 1

CQ

CO м

I 30 1 (Ч о с с

СЧ 1 Ю м .м

D о м

Сч

1 Ch

СЧ У

°, 1 й

<Ч

Ю

Сч 1

33; Ц

1, Й 333

О. Э л 1 33

ЭХ 3!Э

Д 3» Я с

ОЕ3! Ф

U М

Ch 1

Ч) 3 33"3

Ь Ь о л л л м

Ф сР с с ь

ao o сч л м <ч сй CO СЧ с с с

М 3 CO м л1 л

Ch 4

Lfl 33 \

Л3 Л4

3с

I л

33! A б

Ф Э 333 о о о аА м со

1 3Ч М 3 л л

1—

1 Э

Э л о жи

N Э оБи о аА 1

3 (Ч Ch 1 Л с с с

О Ю ГЧ Ю

333 O Ю 03

М М Ch

Ь с а

О 3Ч Л О е л ю 1 о с м с с с о л о

o xo

333 Н Э

1 1 1 1 Ю

1 Ю

1

1

1 о I o

Ю Ю о 1 о О Ю о о

°:3 о 1 о сУ о о о о о о о о о

1 (Ч cl W I 30 I W 1 (0 3 3 I CO

1 л I л л л л

1

D о о м 1 1 1 аА

I 1 1 I о,о

aC3 Ch

OO l1l о о о л Ю а33

СП СЧ 33О о о о о ю м t Y 3> Ю 3 Ю

1 о о о о о а в о

1 М Ch СЧ Ф

1 л о о о

ao o ao

СЧ У N л о о о о

\0 ю ао о

СЧ CV 3 л ч

C

1

1

1

1

1 ! л (Ч л (Ч

Э и а и с

Э IC й

Э «1

Я 333

C

Ф х

Х 4

Х

1 3

3Ц с о н

I Y 331 4

I (б

I И

Х 1

I 1.Л

Х I CO

AID о !

О 1.л

Р 1 3Л

0 1 d33

Э 1ul

v

Э 4

Л

i и о о о

И и

I

1

I

1

I о о Ю о о о о о о о

Л Р 1 3- 3 О 3 3 сР Ch ° 3 О аО 01 cF СО с3 «3 л л

1

I Ю 1

Ю I

1

)

I

I Ю 1 с3

1 о 1 (1 1 1 с3 I

I о о

3 о !

iО I d I

1

I о ю г ао <ч с3 СЧ л l

1

Л 3Ч -1 СЧ 3 СЧ Л СЧ Л СЧ

865951

Формула изобретения

Составитель О.Веретенников

Редакг р Н.Егорова Техред Т.Маточка Корректор У.Пономаренко

Зака 7995/41 Тираж 684 Подписное

ННИИПИ Государсьвенного комитета СССР но делам изобретений и.открытий

1130 35, Мо<:ква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/ . ьнлнап Il0tl патент, г. Ужгород, ул. пгъоентная, 4

Реализация предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет повысить извлечение кальция .на 7,811,6В, снизить расход ферросилиция на 37-212,8 кг на 1 базовУю тонну сплава, а также снизить расход электроэнергии на 240-650 кВт ч на 1 базовую т. сплава.

При стоимости 1 т ферросилиция

166 р, 70 к, и 1000 кВт ч электроэнергии 10р. 75 к. экономия от реализации предлагаемого способа составит 7,75 — 42,46 руб. на 1 базовую т сплава или 51-283 руб. на 1 т кальция.

1. Способ получения силикокальция, включающий проплавление части шихтовых материалов, загрузку и проплавление второй части шихты с последующим выпуском шлака и металла, регулирование соотношения в шихте окиси кальция к кремнию восстановителя s обеих стадиях процесса, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения извлечения кальция н снижения расхода электроэнергии, после проплавления первой части шихты выпускают полученный металл, затем на оставшийся в печи шлак загружают н проплавля1от вторую часть шнхты, причем в первой стадии соотношение в шнхте количества окиси кальция к кремнию восстановителя поддерживают в пределах

%1,3 — 2;6, а во второй стадии процесса — 0,1-0,95.

2, Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что во второй стадии процесса содержание окиси магния и глинозема в шлаке поддерживают на уровне 2-10 вес.% каждого.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Щ Ю 250196, кл. С 21 С 7/06, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 393347, кл. С 22 С 33/04, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 250962; кл. С 21 С 7/00, 1968,