Способ получения железа и его сплавов из железорудных материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респ.ублик (n)981381 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150581 (21) 3289292/22-02

И11М.К . с присоединением заявки М

С 21 С 5/52

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.1282. Бюллетень М 46 (531УДК 669.187. .25(088.8) Дата опубликования описания 1512®2

Ь " =съ,Ф

„1

i (!

В.И. Мачикин, Н.A. Маняк, С.В. Шлемко и,",:С.A. -Горобец (72) Авторы изобретения ь

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ЕГО СПЛАВОВ

ИЗ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали и сплавов в электрических печах.

Известен способ получения железа и его сплавов из желеэорудных материалов, включающий загрузку, восстановление и расплавление шихты с использованием в печи остатка жидкого металла предыдущей плавки и использованием восстановительной смеси (1).

Недостатком данного способа является снижение производительности печи, так как после каждой плавки в печи остается 1/3-1/4 ч. жидкого металла, необходимого для нагрева socстановительной смеси. Кроме того, использование восстановительной смеси приводит к увеличению себестоимости металла. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали, включающий загрузку железорудных материалов, металлического лома и последующую заливку жидкого чугуна, расплавление, восстановление и выпуск металла $2).

Недостатком известного способа является снижение производительности печи за счет времени нагрева и растворения лома. Кроме того, при использовании укаэанного способа снижается качество стали за счет примесей цветных металлов, находящихся в металлическом ломе.

Цель изобретения — увеличение производительности печи и снижение себестоимости металла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения железа и его сплавов из железорудных материалов, включающему загрузку желеэорудных материалов, металлического лома, заливку жидкого чугуна, расплавление, восстановление и выпуск металла, сначала в печь заливают жидкий чугун в количестве 30-40 вес.% шихты, после чего вводят расчетное количество желеэорудных материалов в виде рудноугольных окатышей и известь в количестве 5-15 кг на тонну железорудных материалов.

Окислы железа, находящиеся в

25 окатышах, при нагреве нх эа счет тепла чугуна и электрической дуги активно восстанавливаются в твердом состоянии углеродом, находящимся в окатышах, по схеме Ее20ъ- Геъ04 ™

З0 Fe0 — i Fe.

981381

Формула изобретения

Составитель А.Прусс

Редактор А.Гулько Техред A.Áàáèíåö Корректор A.Äçÿòêî,Заказ 9637/38 Тираж 587 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

Таким образом, большая часть окислов железа восстанавливается в твердом состоянии по мере их нагрева до температуры плавления. Окислы железа, не восстановленные в твердом состоянии, переходят в расплав и восстанав- 5 ливаются в жидком состоянии эа счет углерода, кремния и марганца чугуна.

Ванна при этом интенсивно кипит, что способствует хорошему перемешиванию металла. 30

Для образования приемной ванны жидкого металла в печь вводится 3040% чугуна от веса шихты. Такое количество жидкого металла (чугуна) необходимо для нормального протекания процесса довосстановления окислов железа. Менее ЗОВ чугуна от веса шихты не обеспечивает достаточное количество восстановителей (углерод; кремний и марганец) для довосстайовления окислов железа. Более 40% чугуна от веса шихты вводить нецелесообразно с экономической точки зрения, так как чугун дороже железорудных окатышей °

Железорудные материалы содержат в своем составе пустую породу, которая представлена в основном кремнеземом. Для ошлакования пустой породы с целью предотвращения разрушения основной футеровки печи и формирования активного по отношению к фосфору шлака, в печь вместе с железорудными материалами вводят известь.

При введении извести менее 5 кг на 1 т окатыаей основность шлака 35 снижается до 1, что затрудняет процесс удаления фосфора. Введение извести более 15 кг на 1 т окатышей вызывает значительное загущение шлака, что снижает его активность. 40

После восстановления и расплавления необходимого количества желеэорудных материалов металл доводят до требуемых химического состава и тем- пературы и выпускают из печи. 45

Пример. Плавку проводят в лабораторной однофазной электродуговой печи емкостью 60 кг. F связи с тем, что в лабораторную печь нет .возможности залить жидкий чугун, в 50 нее загружают 20 кг чушкового чугуна и расплавляют. Состав чугуна следующий,%: С 4,3, Nn 0,7, Si О 95, P 0,035, S 0,,03. После расплавления чугуна в печь вводят в три приема рудноугольные окатыши по 20 кг. эа прием и известь по 0,3 кг за прием. химический состав рудноугольных окатышей,В: Fe z 60,5, Fe0 2,8, Fe>0> 82,4, С 9,5, пустая порода 3,9.

По расплавлению содержание углерода в металле составляет 0,08%, а количество закиси железа в шлаке не превышает 15%, что свидетельствует о высокой степени восстановления железа иэ его Окислов. Длительность плавки при этом за вычетом времени, необходимого на расплавление чугуна, составляет 1 ч 40 мин. Производство железа и сплавов на его основе таким способом обеспечивает увеличение производительности плавильного агрегата, снижение расхода восстановителей, что способствует в конечном итоге снижению себестоимости выплавляемого металла.

Способ получения железа и его сплавов .иэ железорудных материалов, включающий загрузку желеэорудных ма-. териалов, металлического лома, заливку жидкого чугуна, расплавление, восстановление и выпуск металла, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности печи и снижения себестоимости метал- ла, сначала в печь заливают жидкий чугун в количестве 30-40 вес.Ъ шихты, после чего вводят расчетное количество железорудных материалов в виде рудноугольных окатышей и известь в количестве 5-15 кг на тонну желеэорудных материалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 572504, кл. С 21 С 5/52, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 359275, кл. С 21 С 5/52, 1972.