Способ окислительного рафинирования ферросплавов

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-вуР662597 (22) 3аявлено 08.04.81 (21) 3270854/22-02 t$1) М.КЛ з с присоединением заявки N9— (23) Приоритет—

С 21 С 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 6 б 9 . 16 8 (088.8) Опубликовано 071182, Бюллетень Nо41

Дата опубликования описания 07.11.82

H.B.Òoëñòîãó3oB, В.Н.Толстогуэов, В.М.Минаев и H.Е.Молчанов

I (72) Авторы изобретения

Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. C.Îðäæoíèêèäýå и Кузнецкий завод ферросглавов (71) Заявители (54) СПОСОБ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО РАФИНИРОВАНИЯ

ФЕРРОСПЛАВОВ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов, и может быть использовано, например, при производстве высокочистых сортов ферросилиция.

По основному авт.св. 9 662597 известен способ окислительного рафинирования ферросплавов, включающий обработку жидкого ферросплава в ковше твердыми окислительными смесями и смесью кислорода с балластным газом (азотом или инертным газом1, при этом на первом этапе рафинирование ведут при отношении кислорода к балластному газу 0,5-1,8 15-30 мин, а на втором этапе — при отношении

2-6 10-15 мин 1), Недостатком известного способа являются потери металла, достигающие 27Ъ, что объясняется большим количеством образующегося шлака, в котором запутываются корольки металла (в частности ферросилиция).

Цель изобретения — уменьшение количества рафинировочного шлака и сокращение потерь сплава со шлаком.

Цель достигается тем, что в известном способе окислительного рафинирования ферросплавов рафинирование на первом этапе ведут, поддерживая отношение окиси кальция к окиси кремния в твердой окислительной смеси 1,0-1,5, а на втором этапе

1,85-2,3.

Рафинироъочные шлаки, образующиеся из окислительных смесей с отношением SiO> . СаО, равном 1,0-1,5 и

1,85-2,3, отличаются очень низкой температурой плавления, Так температура плавления шлака, образующегося из окислительной смеси с отношением

SiO . CaO = 1,0-1,5 составляет 13001350оС с отношением SiOz: CaO — 1,85-2,3 — ниже 1300 С. Оба шлака гомогенны и отличаются невысокой вязкостью. Поэтому корольки металла в рафинировочных шлаках запутываются в ограниченном количестве.

Снижение содержания алюминия в сплаве на первом этапе рафинирования проводят с 1,5-1,7 до 0,3-0,4В. На втором этапе рафинирования понижают содержание алюминия в сплаве до 0,10,05|.

На первом этапе рафинирования при отношении в окислительной смеси

510,р . СаО = 1,0-1,5 в рановесии с металлом, содержащим 0,3-0,4% А1, в рафинировачном шлаке может раство971891 ряться до 30-35% А1 О . При пониже- высокой концентрации кислорода во нии отношения Si0 : CaO меньше 0,1 вдуваемом газе окисляется 0,35% Al резко уменьшается концентрация А1 0 и примерно н 2 раза больше кремния. н шлаке, равновесная с 0,3-0,4% Al Поэтому шлаковая фаза, образующаяся

Так, при SiO . CaO = 0,9 концентра- на этом этапе, состоит из 60% Si0>, ция Alq 0 снижается до 10-15%. B 5 20% Са0, 20% А1, 0 . Количество шлака результате количество шлака для окис- 5,0Ъ, общее колйчество рафинировочления алюминия приходится увеличивать ного шлака 15% от веса сплава. Содерв 2-3 раза. При отношении SiO :CaO, жание алюминия в ферросплаве снижаетбольшем 1,5, увеличивается вязкость ся до 0,05Ъ. Потери сплава 11,5%. образующегося шлака и соответственно увеличиваются потери сплава, запутав- Способ окислительного рафинирошегося в шлаке. вания ферросплава со скачиванием шлавтором этапе проДУвки оптималь- ка, образующегося на первом этапе раной являетая окислительная смесь с финирования, осуществляется следую отношением $iO< СаО = 1,85-2,3. При 5 ì образом использовании подобной смеси в равно- Окислительная смесь, включающая,Ъ: несии с металлом, содержащим 0,01- свежеобожженная известь 30, кварцевый ,0,05% Лl, н шлаке может содержаться песок 45, железная руда 15 и планидо 20Ъ А1 0э. При меньшем и большем, ковый шпат 10 (отношение SiQ :CaO отношении SiO : СаО равновесная = 1 5) в количестве 7% от веса меконцентрация Л1 0зрезко снижается.Так, талла подается на струю ферросплава

lIpH Si0 . СаО = .1,5 она составляет при его выпуске н ковш. После выпус, 8%. Это приводит к увеличению ка металла ковш подают в камеру и количества рафинировочного шлака в продувают кислородом в смеси с азотом

2-4 раза. Вместе с этим повышение от-y5 в соотношении, равном 0,5. Продолжиношения $10. :. СаО более 2,3 приводит тельность продувки 20 мин. Затем и к понышенйю его температуры плавделают выдержку на 10 мин и шлак, ления, что затрудняет ассимиляцию образующийся на первом этапе рафиниЛ1 0 шлаковой фазой. рования, скачивают. Количество шлака

Предложенный способ может быть составляет 15Ъ. реализован как со скачиванием шлака, образукщегося на первом этапе рафини- Затем в ковш задают окислительную ронания, так и без скачивания, если смесь, содержащую, Ъ: известь 30, . использовать при рафинировании для кварцевый песок 65 и плавиконый шпат введения окислительных смесей уста- 5 (соотношение $10, : Са0 = 2,15), новку для вдувания порошков.

35 в количестве 5% от веса металла и

Способ окислительного рафинирова- продувают сплав 15 мин смесью кислония ферросплава беэ скачивания шла- рода и азота в соотношении, равном ка, образующегося на первом этапе ра- 2. После выдержки металл напранлЯют финиронания, осуществляется следую- на разлинку. Общее количестно рафини. щим образом. 40 ровочного шлака 20% от веса сплава.

I Потери сплава 16%, В ферросилиций, включающий 78%

Si и 1,7% Аl, вместе с газом-окисли- Согласно предлагаемому способу телем, содержащим кислород и азот. в окислительного рафинирования феррокачестве балластного газа в соотно- 45 (сплавов уменьшается количество рашении, равном 1,8, вдувают порошок финировочного шлака в 2 раза; снишлакообразующей смеси, состоящей из. жаются потери сплава с рафинировоч50% СаО и 50% $10 (отношение - ным шлаком на 7-15%, ускоряется

SiO . CaO = 1,0) в количестве 5Ъ от процесс рафинирования за счет испольвеса сплава. Продолжительность про- зования окислительных смесей, отлидунки 20 мин. При этом окисляется чающихся невысокой вязкостью; в 1,51,2% алюминия, почти весь кальций 2,0 раза уменьшаются потери ведущего (О,ЗЪ) и небольшое количество кремния элемента, например кремния, за счет а продукты окисления, взаимодействуя меньшего его окисления и запутывас îêèñëèòåëüíîé смесью, образуют 10% ния в шлаке. Экономический эффект шлака с содержанием 25% А1 03, 7,6 млн.руб/г. 40% SiO 30% СаО. Затем в металл в течение 10 мин вдувают вместе с газообразными реагентами шлакообразую- Формула изобретения щую смесь, состоящую из,35% СаО и

65% SiO,L (соотношение Si0 2, . СаО = ® Способ окислительного рафинирова1,35) в количестве 2,5% от веса . ния ферросплавов по авт..св. Р 662597, сплава. Собтношение между кислородом и отличающийся тем, что, балластным газом на втором этапе с целью уменьшения количестна рафинисоставляет 5,5. Вследствие более низ ровочного шлака и сокращения потерь кой концентрации Al в сплаве и боле .,е5.сплава со шлаком, рафинирование на

971891

Составитель О. Веретенников

Техред Т.Фанта Корректор Г. Решет ни к

Заказ 8483/10 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Редактор К. Волощук

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 первом этапе ведут, поддерживая отношение окиси кальция к окиси кремния в твердой окислительной смеси 1,01,5, а на втором этапе — 1,85-2,3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 662597, кл. С 21 С 7/00, 1977.