Способ изготовления экзотермических брикетов

Способ изготовления экзотермических брикетов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧНжиХ

РЕСГ1УБЛИК (19) ()!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3401368/22-02

:(22) 01.03.82 (46) 23.05.83. Бюл. N! 19 (72) Н.В. Толстогузов, О.И. Нохрина, В.А. Радугин и Р.М. Набиев . (71} Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт ии. Серго Орджоникидзе .(53) 669.1 68(088.8) (56) 1. Баптизманский В.И.-, Исаев Е.И

Шигулин В.И. и др. Раскисление и легирование стали экзотермическими ферросплавами. Киев, "Техника", 1970, с. 63-73.

2. Рысс М.А. Производство ферросплавов. М., ".Металлургия", 1968, с. 367. ус5)) С 22 В 1/24 С 22 С /06 (54) (97) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕН@Я ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИХ БРИКЕТОВ, включающий из-. мельчение материалов, в том числе марганцевой руды, их дозирование и смешивание, окомкование и термичес" кую обработку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, е целью повыаения длительности хранения брикета на возду" хе без рассыпания, извлечения мар— ганца из руды, марганцевую руду до измельчения обжигают при 500-1000 С, при дозировке в пихту вводят оксиды бора в количестве 0,5-1,0 вес.В, а термическую обработку брикетов ведут при 460-500 С.

1018987

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов, и может быть использовано при изготовлении экзотермических брикетов для прямого леги5 рования стали марганцем, Известен способ изготовления экзотермических брикетов на термопластичных связках (канифоль, пек ), включающий измельчение легирующего Ферросплава, восстановителя, окислителя, связующего и флюсов, их дозирование, перемешивание, загрузку полученной смеси в металлические коробки размером 250 х 250 х 120 мм (или круглые коробки Ф 200-250 мм и высотой 80120 мм,1, уплотнение смеси на вибростолах и прокалку в течение 8-10 ч при 180-220 С практически до полного удаления летучих 1 1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффектy к предлагаемому является способ изготовления экзотермических брикетов, включающий измельчение легирующего 25 ферросплава, восстановителя, окислителя и флюсов, их дозирование и смешивание со связующим, окомкование и сушку при 180-250 С.

ЗО

В качестве окислителя в этих брикетах применяют селитру или богатую марганцевую руду (ЬО0 7 894, S10 »

» 8б; Р 6 0,2/), в качестве восст.ановителя - алюминий, ферросиллций или их смеси 1 ?). 35

Недостатком известного способа является то, что для производства брикетов можно применять только богатую пероксидную марганцевую руду, а в 40 качестве флюса - плавиковый шпат. Из руд с пониженным содержанием марганца не достигается высокого его извлечения, а замена плавикового шпата, дающего в атмосферу цеха значительное количество ядовитых выделений (5 F< и др.), на известь приводит к рассыпанию брикетов. Это связано с тем, что марганцевые руды с пониженным содержанием марганца содержат минералы, в состав которых конституционно входит влага, выделяющаяся при температуре более 330 С (например, манганит ИпО 3Н 0 или писломелан 4НлО Кo 2Н 0 . Эта влага выделяясь

Ф 55 при введении брикетов в сталь, нарушает прямые контакты оксидов марганца с восстановителем и частично окисляет восстановитель.

Это,учитывая скоротечность процесса в экзотермических брикетах, приI водит к заметному снижению исйользования марганца.

Конституционная влага марганцевых минералов уже при низких температурах частично взаимодействует с известью, что нарушает сплошность брикетов и вызывает их интенсивное взаимодействие с атмосферной влагой.

Целью изобретения является повышение длительности хранения брикетов на воздухе без рассыпания, извлечение марганца из руды.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления экзотермических брикетов, включающему измельчение материалов, в т.ч. марганцевой руды, их дозирование и смешивание, окомкование и термическую обработку, марганцевую руду до измельчения обжигают при 500-10t20 С, при дозировке в шихту вводят оксиды бора в количестве 0,51,0 вес.3, а термическую обработку брикетов ведут при 460-500 С.

Прокаливание марганцевой руды при

500-1000 С полностью удаляет из нее влагу и переводит присутствующие в ней окислы марганца в окись MÈ Î или окись-закись Mg>04. При подобном составе руды в процессе взаимодействия указанных оксидов с восстановителем, например алюминием и кремнием, газообразных продуктов не обра,зуется. Взаимодействие оксидов марганцевой руды с кремнием и алюминием в месте их контакта идет полнее. Температура прокаливания ниже 500 С для некоторых марганцевых руд недостаточна для перевода окислов маоганца в окись Ия 0 или окись-закись Ми 04 .

Использование брикетов, содержащих высший окисел марганца Мп0, снижает полезное использование марганца, кремния и алюминия из брикета. Прока" ливание руды при температуре выше

1000 С нецелесообразно, так как приводит к увеличению расхода топлива без заметного увеличения глубины прокаливания.

Удаление влаги из непрокаленной марганцевой руды можно произвести и при спекании брикета при 460-500 С.

Однако за счет этой влаги частично окисляются кремний и алюминий из восстановителя. Вместе с этим брикеты при.удалении иэ сырой руды влаги разрыхляются, уменьшается полнота контакта руды и восстановителя, что

3 101898 уменьшает полноту восстановления.. марганца; Поэтому предварительное прокаливание руды является обязательным.

Введение в брикетй оксидов бора с учетом их спекания при 460-500ОС приводит к появлению в брикетах легкоплавкой Фазы, состоящей иэ В О>, щелочей (щелочи вносятся в брикет марганцевой рудой, содержание которых е ней обычно составляет 1,5-2,53 K О+ о

+ Ha 0) и СаО; В результате этого повышается плотность брикетов и резко уменьшается их гигроскопичность, что и позволяет повысить стойкость брикетов при использовании в них извести в качестве Флюса При введении в . шихту:оксида бора В,,О с 0,5 вес.Ж брикеты получаются нейлотными и гигроскопичными, поэтому долго не хранятся на воздухе..использование В 0 в количестве ) 13. не рационально, так как дальнейшего появления стойкости брикетов.не наблюдается.

Еще большее понижение гигроскопичности брикетов с 8 0 .может быть получено путем замены извести íà oc" новнЫе отвальные шлаки других производств например, белые шлаки плавки электростали, отвальные шлаки Флюсовой плавки металлического марганца, Ферромарганца, Феррохрома и др3 .

39 Образование легкоплавкой шлаковой фазы при спекании брикетов при 460500 С способствует-, растворению тугоплавких окислов АЙ О и 510 и также ускоряет восстановление оксидов марганца.

Спекание брикетов производят при

4б0-500;Ñ. При температуре менее о

4б0 С оно не происходит, а при темо пер .туре выше 500 С начинается энергичное окисление алюминия, кремния и марганца из металлической Части

7 4 брикетов (эа счет кислорода атмосферы печи).

П р и м е -р. Для прямого легироеания стали марганцем изготрвили три серии брикетов. В качестве восстановителя в них использовали алюминий и кремний, которые вводили е виде са-. мопроизвольно рассыпающегося при хранении на воздухе сплава АИС, 8 ка" честве окислителя испольэовали марганцевую руду с содержанием 41,54

Ип и 12;2 5i0, а в качестве Флюса - известь. Руду и известь после измельчения до крупности 1 мм смеши" вали с порошком сплава АИС в течение 15 мич. В одних опытах руду перед введением в смесь прокаливали при

500 С, е других - при 1000ОС.

В опытах.без прокаливайия руды (1-я серия е соответствии с известным способом) после перемешивания смеси в нее вводили связующее (33 жидкого стекла плотностью 1,2 г/см ).

B опытах 2-й и 3-й серий связующее не вводили, но при дозировании в ших" ту вводили 1 > В О .

Брикеты прессовали в одинаковых условиях на 10-тонном лабораторном прессе.

Затем брикеты 1-й серии сушили до постоянства веса при 220 С,2-й и 3-й серии прокалиеали при

480 С.

Часть брикетов всех трех серий проплавили, для чего нагревали их в граФитовом тигле в печи Таммана до 1500 С; После 5-минутной выдержки при этой температуре металл и шлак сливали, взвешивали и анализировали. . Другую часть брикетов испытали путем длительного их хранения на воздухе. При этом получили результаты, представленные в таблице.

Ф

1 X х! Э

1 С

Я

Щ

t» з 8 о о

I»

X а

С ао

Ф

lg 1о у о х

ñ а

Р (О сС? а 00

60!

4 О а

00

CC? а

CV

С0

Ю а (4

С0

1 I 6) э а х

5 Е д Р

ЭЙЕ с =тз

tgezcz

exe?

z х,t" а

l

1

r .1

I !

gtj

Э azoic

5 Ig

О1

CC?

Ю

О1

СО (»м а

Ф Ъ

1.

I C

1 X х

1 Ig

l сх

ОР е x:, ac(:

I

1

I

I

Э

C .v

З

1»

I5

1(„ л

С(\

СЧ

М?

Ю а (а

ОЪ о

IФ

X а

Э х

Э О о (X Y х к

Е Gl X

3С. х ахе

Ф с- х

СХ Ig

Р Ф ?С

Э

Х л (х е

Я 6)

I- Э

v,о о

IL

Я X с х

Э Ф

I- Z

X Ig

IC

z

Ig с

З

v а

I" л о

g a

Й

X а

Э

Ю

К х

Э

z е а х

2i

I»

tg с л

Ф

Г х

I Э

z 89

С(Ig ,осс

1 з е

Ф 1о 3

С Iо з

X C (то 1 !

I

I

t

1 !

l

I

1 !

1

I

1 ( а Е у е

РУФУ

leo%

:3s „.

F ° СС X

CXXZ

V l 36 Ig

v Ф

Э Ф О

X Ф О О °

ZЕ(ОР е х Э Ф

X X (:= СЧ

Э 3 Ю °

X cta X

Э ЛФ g

Р

0 Р о х

Юct; Э в с„х

e z з ао е

cLщ с4ФР с оо я о х ов о е - 3 ееха сх -с:x

ezv а (- Ig Э C а Ф4 м xmaee (8 Э X ° З а Э Е еэзаУ

cXaа Э лэ ъ" с

CL C: а агР д х v

ОР а

Э е3 е ttt с я ох о

I5 Ф X

X I»» е хо!

» е э.

X tg l6

36 x e

qaX е3 л

„са з

"лэ л

CL C О, !

А а

СЧ

О\

С(1 а

Оа

tA а

CV ССЪ

lA а

C) СМ

Cl с

Ф

X е

Ф

Э

X е е о

ОР

le c! оО

a co

С» 5

> 018987 8

Предлагаемый способ изготовления . 663 до 90-953, в несколько раз повыбрикетов по сравнению с известным сить стойкость брикетов против вэапоэволяет: на 4-83 повысить извле- имодействия их с влагой атмосФеры. чение марганца в металл из брикетов Это позволяет вместо дорогого, дави на 13-183 иэ руды, полезное исполь- щего токсичные соединения плавико эование кремния и аломиния для вос- вого ипата применять в качестве становления марганца повысить с 50- флоса известь..

Составитель О. Веретенников

Редактор О.Полозка Техред А.Бабинец Корректор С.. Иекмар

Заказ 3639/21 Тираж о27 Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по- делам изобретений и открытий

113Ù Иосква Ж-35 Раьшская наб. д, 4Д ююююе юю и З,Ва вЗ «ю«еююююбюю

Филиал ППП ППатент", r. Ужгород,ул. Проектная, ч