Способ дефосфорации фторидно-оксидных расплавов

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

ОП ИСААКИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (п)985066

K ABTOPCKOME CBHQETEllhCTBV (5l)N. Кл.

С 21 С ?/00

С 21 С 7/064 (5З) УЙ 621.745. .346 (088.8) (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.04.81 (2! ) 3284251/22 — 02 с присоединением заявки М

9мударатыниый каиитат

СССР по делам изабретеакк и открытки (23}Приоритет

Опубликовано 30.12.82. Бюллетень Ж48

Дата опубликования описания Об.0!.83

H. Ф. Яковлев, В. П, Кандыбка, Б. Ф. Величк

Г. Д. Ткач и Н. Е. Хитайлов: (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красногометаллургический институт (7l ) Заявитель (54) СНОС01> Д! .ФОСФОРАЦИИ ФТОРИДНООКСИДНЫХ РАСПЛАВОВ

Изобретение относится к черной металлур гии, конкретнее к производству фториднооксидных флюсов для электрошлакового переплава и сварки с использованием низких сортов флюоритового концентрата.

Известен способ рафинирования флюоритооксидных расплавов в дуговых электроиечах, включающий, загрузку шихтовых материалов, плавление, выдержку и выпуск расплава с последующей его грануляцией сжатым воздухом (11.

Такой способ является эффективным ири использовании в качестве шихтовых материалов высших сортов флюоритового концентрата и недостающих окислов. Однако он не обеспечивает получения высококачественных флюсов с низким содержанием фосфора ири использовании низших сортов флюоритового концентрата.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ дефосфорации флюоритового расила.sa путем наведения металлической фазы из низкофосфористого ферромарганца с содержанисм марганца 15 — 20%, присадки на остаточный расплав алюминия в количестве 1525 кг/т, загрузки флюорнтового концентрата совместно с недостаюгцими окислами, плавления,. подав на поверхность фториднооксидного расплава стальной стружки в количестве 0,3—

0,8 от веса алюминия ири достижении температуры расплава 1500 С, рафинирования и выпуска флюса.

Указанный способ позволяет снизить содер1О жанне фосфора во фториднооксидном расплаве ири использовании стандартных флюоритовых концентратов (2) .

Однако данный способ не является эффективным поскольку он не обеспечивает сущеt5 ственного снижения во фториднооксидных флюсах такой вредной примеси, как фосфор, содержание которого в соответствии с

ТУ 14 — 1 — 1948 — ??, не должно превышать

0,02% при использовании низин х сортов флюоритового концентрата, имеющих повышенное содержание фосфора (до 0,1%).

Недостаток такого способа дефосфорации фториднооксидных расплавов заключается

98506

3 в совместной загрузке флюоритового концентрата с окисными составляющими, которые понижают активность пятиокиси фосфора (Р О,) и затрудняют протекание реакции

ЗР О + 10А1 - SAlqOq + 6Р (1)

Изучение кинет ики восстановления фосфора алюминием, показывает, что наибольшая скорость восстановления достигается в первые десять минут плавления шихты и составляет

34х10 кг/мин, а затем она резко падает. 1р

Таким образом, восстановление фосфора происходит во время плавления шихты. Температура расплава в этот период находится в пределах 1350 — 1400 С, что недостаточно дпя расплавления стальной стружки, которая плавится при температуре более 1530 С. А поскольку последняя тяжелее жидкого фтариднооксидного расплава, то она оседает на подину печи. Восстановившийся фосфор, имея высокое сродство к кислороду, снова окисляется, так как в зоне реакции отсутствует железо.

Таким образом, указанный способ дефосфоРации фториднооксидных расплавов не позво1 яет получать высококачественные флюсы ЭШП >5 из текущих поставок флюоритовых концентратов, имеющих повышенное содержание фосфора, Цель изобретения — использование низших сортов флюоритового концентрата и повышение качества флюса.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе дефосфорации фториднооксидных расплавов, включающем присадку алюминия на остаточный расплав флюса с последующей загрузкой флюоритового концентрата и окислов, плавление, рафинирование расплава и осаждение восстановленных элементов металлической стружкой при неполном сливе флюса из печи, флюоритовый концент40 рат загружают совместно с чугунной стружкой, задаваемой в количестве 10 — 20 кг на тонну флюоритового концентрата, а после рафинирования и выдержки расплава в течение 5—

15 мин нрисаживают недостающие окислы.

Загрузка флюоритового концентрата совместно с чугунной стружкой, имеющей температуру плавления 1250 — 1300 С, обеспечивает присутствие железа в зоне реакции (1), ускоряет образование фосфидов железа и последую-5О щее их осаждение на подину печи.

Дача чугунной стружки в количестве менее 10 кг/т, не обеспечивает полного осаждения восстановленного фосфора в виде фосфидов железа, а введение чугунной стружки в количестве более 20 кг/т ведет к увели-.. чению ее расхода, уменьшеиию производитель ности печи в результате накопления металлиб 4 ческой фазы и повышению концентрации эакиси железа во флюсе.

После расплавления, расплав выдерживают в течение 5 — 15 мин с целью осаждения на подину печи фосфидов железа. Выдержка фториднооксидного расплава менее 5 мин не обеспечивает осаждения всех фосфидов, а более

15 мин ведет к уменьшению производительности «ечи.

После выдержки расплава задают недостающие окислы, поскольку совместная загрузка окислов и флюоритового концентрата приводит к уменьшению активности Р Î,, уаеличеиию энергии Гиббса в реакции (1) и соответственно к уменьшению степени удаления фосфора.

Предлагаемый способ дефосфорации фториднооксидных раснлавов может быть осуществлен на Никопольском заводе ферросплавов во флюсоплавильном цехе.

Пример. Способ дефосфорации фторид. нооксидного. флюса марки АНФ вЂ” 6 в печи типа СКБ 6063 емкостью 5 т.

На оставшийся расплав в печи от предыдущей плавки загружают 28 кг алюминия. 3атем задают флюоритовый концентрат (2000 кг) в смеси с чугунной стружкой, причем стружку вводят в количестве 20 кг. Все загруженные в печи шихтовые материалы проплавляют, после чего расплав выдерживают в течение

5 мин. Затем в .печь загружают недостающее количество глинозема (800 кг). Выпуск рас лава из печи и его грануляцию осуществляют по действующей технологии.

Способ дефосфорации фторидноокисдного флюса марки АНФ вЂ” 6 в печи типа СКБ — 6063 емкостью 5 т.

На оставшийся расплав в печи от предыдущей плавки загружают 42 кг алюминия. Затем задают флюоритовый концентрат (2000 кг 1 в смеси с чугунной стружкой, причем, стружку вводят в количестве 30 кг. Все загруженные в печь шихтовые материалы проплавляют после чего расплав выдерживают в течение

15 мин. Затем в печь загружают недостающее количество глинозема (800 кг). Выпуск расплава из печи и его грануляцию. осуществляют по действующей технологии.

Способ дефосфорации фториднооксидного флюса марки АНФ вЂ” 6 в печи типа СКБ — 6063.

На оставшийся расплав в печи от предыдущей плавки загружают 56 кг алюминия, Затем задают флюоритовый концентрат (2000 кг) в смеси с чугунной стружкой, причем стружку вводят в количестве 40 кг. Все загружен-, ные в печь шихтовые материалы проплавляют, после чего расплав выдерживают в течение 15 мин.

Затем в печь загружают недостающее количество глинозема (800 кг). Выпуск распла5 : 985066 б ва из печи и его грануляцию осуществляют . предыдущей плавки алюминия с последуюпо действующей технологии. щей дачей смеси флюоритового концентрата .. результаты примеров конкретного:выпол- с чугунной стружкой, плавления,выдержкираснения предлагаемого и известного способов- . плава и введения недостающих окйслов обесдефосфорации фториднооксццного флюса мар. ч печивает получение высококачественных флюсов, ки АБФ вЂ” 6 приведены в таблице. с использованием низших сортов флюоритового концентрата с содержанием фосфора 0,1%.

Таким образом, предлагаемый способ де- Экономический эффект, при годовом произфосфорацин фторидно-оксидных флюсов, вклю- водстве флюса АНФ вЂ” 6 составляющем 5 тыс.т, чающий загрузку на остаточный расплав от 30 с учетом всех затрат, составит 100 тыс. руб.

Составитель В. Долгий

Техред Е.Харитончик

Редактор Е. Кинив

Корректор Г.Решсгпик

Тираж 587

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10087 33

Подписное

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

9 985066 10

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я с чугунной стружкой, задаваемой в количестве

10 — 20 кг/т флюоритового концентрата, а

Способ дефосфорации фториднооксндных после рафинирования и выдержки расплава расплавов, включающий присадку алюминия èà g течение 5 — 15 мин нрисаживают недостаюостаточный расплав флюса с последующей эа- 5 щие окислы. грузкой флюоритового концентрата и окислов, плавлеиие, рафинирование расплава и осажде- Ист иаики информашпт, ние восстановленных элементов металлической . принятые во внимание при экспертизе стружкой при неполном сливе флюса из иечн, 1. Доклады Международного сеьенара. Ниотличающийся тем, чге, с целью 16 кополь, сентябрь, 1974. Киев. "Наукова думка", использования низших сортов флюеритовего 1974, с. 123-124. концентрата и повышения качества флюса, 2. Авторское свидетельство СССР И 399551, люоритовый. концентрат загружают совместно кл. С 21 С 7 02, 1972.