Способ получения ферросплава

Способ получения ферросплава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСПЛАВА , включающий выпуск в ковш хрсжкремнистого ферросплава, зсшивку на его поверхность отвального ишака производства углеродистого Феррохрома, а затем самого углеродистого феррЪ хрома, выдержку в ковше, слив шлака и разливку ферросплава, о т л и-чающийся тем, что, о целью снижения содержания в ферросплаве азота, фосфора и серы, в ковш перед выпуском хромкремнистого ферросплава ВВОДЯТ смесь извести и плавикового шпата В cooтнoшeни 1:

((Ю (П3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5П С 22 С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р (21) 3462053/22-02 (22) 05.07.82 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) А.В. Крылова, Т.В. Марачева, В.П. Зайко, Б.И. Байрамов, М.А. Рысс, Ю.И. Кабанов и Н.И. Анохин (71) Челябинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени злектрометаллургический комбинат (53) 669.168(088.8) (56) 1. Рысс И.A. Производство ферросплавов. М., "Металлургия", 1975, с. 190-191.

2. Авторское свидетельство СССР

М 883187, кл. С 22 С 33/04, 1980. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСПЛАВА, включакщий выпуск в ковш хромкремнистого ферросплава, заливку на

его поверхность отвального шлака производства углеродистого феррохрома, а затем самого углеродистого ферро хрома, выдержку в ковше, слив шлака и разливку ферросплава, о т л и.-ч а ю шийся тем; что, с целью снижения содержания в ферросплаве азота, фосфора и серы, в ковш перед выпуском хромкремнистого ферросплаsa вводят смесь извести и плавикового шпата в соотношениц 1:(0,1-0,2)

s количестве 6-10% от заливаемого количества хромкремнистого ферросплава, затем заливают 0,5-0,75 общего количества хромкремнистого ферросплава, а остальную его часть заливают в ковш после слива шлака, затем Я делают перелив ферросплава из ковша в ковш.

1059016

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству ферросплавов, в частности, на основе хрома, углерода и кремния.

Иэвестен способ одностадийного

r:;îëó÷åíèÿ ферросплава на основе хро- У ма, углерода и кремния путем угЛетермического восстановления металлов в руднотермических печах из шихты, включающей хромсодержащий материал,. кварцит и углеродистый вос-10 становитель )1J .

Недостаткои процесса является полное восстановление вредных йриме- .сей — фосфора и серы, а также значительное насыщение металла в процес-15 се восстановления азотом при контакте восстанавливаеМых элементов

{,хрома) в зоне дуг с воздушной атмосферой печи. Такой сплав, используемый .при производстве стали, значительно снижает ее качество.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому эффекту является способ получения ферросплава, включающий раздельную выплавку углеродистого феррохрома и кремнистого ферросплава, заливку на поверхность кремнистого ферросплава в ковше шлака углеродистого феррохрома, а затем углеродистого феррохрома, выдержку расплава в ковше слив шлака и раэ- ЗО ливку металла (2

Недостатком известного способа яв. ! ляется перекод в состав получаемого спл ав а аз от а и примесей - фосфора и серы, содержащихся в исходных ма-" териалах..

Целью изобретения является снижение содержания в ферросплаве азота, фосфора и серы.

Эта цель достигается тем, что 4g согласно способу получения ферросплава, включающему выпуск в ковш хромкремнистого ферросплава, заливку на его поверхность отвального шлака производства углеродистого Феррохрома, 45 а затем самого углеродистого феррохрома, выдержку в ковше, слив шпака и разливку Ферросплава, в ковш перед выпуском хромкремнистого Ферросплава вводят смесь извести и плавикового шпата в соотношении 1«{0,1-0,2) в количестве 6-10% от заливаемого количества хромкремнистого ферросплава, затем заливают 0,5-0,75 общего коли« чества хромкремнистого ферросплава, а остальную его.часть заливают в ковш55 после сплава шлака, затем делают перелив ферросплава из ковша в ковш.

При взаимодействии хромкремнистого ферросплава со смесью извести и . плавикового шпата протекает реакция взаимодействия свободного кремния .Ферросплава с СаО извести«

4Ca0+5Si<>> 2CsSi + 2СаО ° Б10, Одновременно восстанавливается (частично) Na, котоРый содержится ч плавйковом шпате, О, 3-1% натриевых солей). Пssi и растворяющийся в нем натрий переходят в сплав. Плавиковый шпат, являясь разжижителем, способствует протеканию восстановительного процесса.

Если смесь извести и плавикового шпата вводить в ковш после заливки хромкремнистого фегроаплава, то реакция восстановления кальция протекает вяло и восстановленного кальция недостаточно для выведения азота, фосфора и серы из металла. Если при этом одновременно со смесью вводить шлак производства хромуглеродистого ферросплава, то известь растворяется в шлаке и кальций восстанавливаться не будет, так как восстановление обеспечивается образованием дисиликата кальция, что не может быть обеспечено при наличии низкокальциевого шлака, При соотношении извести и плавикового шпата больше, чем 1:0,1, обра» эующийся шлак .вязкий и процесс вос- становления кальция протекает слабо, что не обеспечивает необходимое содержание кальция в сплаве для удаления N, Р и S..

Кроме того, при отсутствии в смеси плавикового шпата в сплаве отсутствует восстановленный натрий, являющийся катализатором образования нитрида кальция, что приводит к значи- тельному снижению эффективности удаления азота из сплава. Соотношение менее 1г0,2 нецелесообразно, так как улучшения процесса восстановления не дает, но приводит к повышенному расходу плавикового шпата.

При количестве задаваемой известково-шпатовой смеси менее 63 от заливаемого на нее хромкремнистого Ферросплава, количество восстановленного

Ю кальция недостаточно для полноты выделения из сплава азота, фосфора и серы.

Увеличение навески смеси до количеств более 105 от иавески заливаемого на нее хромкремнистого сплава нецелесообразно, так как количество кальция в сплаве излишне, а .в случаях низкого содержания кремния в хромкремнистом ферросплаве (45%) свободного кремния недостаточно на полное участие в реакции восстановления кальция, а получающийся шлак тугоплавкий, что вообще препятствует протеканию процесса восстановления кальция.

Если на известково-шпатовую смесь заливают меньше.0,5 общего количества хромкремнистого ферросплава, используемого на процесс, то кремния свободного недостаточно для взаимодействия с окисью магния шлака, что .снижает эффективность удаления образующихся нитридов, фосфидов и суль1059016 фндов, а конечный ферросплав получается более загрязненным примесями - серой и фосфором,так как они дополнительно вводятся с остальной частью хромкремннстого ферросплава, а из готового ферросплава не выводятся

Если задавать больше 0,75 общего количества, то содержание кремния в промежуточном сплаве получается

) ЗОВ,. что влечет за собой высокое 10 .остаточное содержание азота, фосфора и серы в готовом ферросплаве.

Затем заливают отвальный шлак углеродистого феррохрома. Количество его оптимально в размере 0,1-0,2: 5 от веса залитого хромкремнистого ферросплава.

Ылак производства углеродистого феррохрома содержит, Фг И80 30-45 . А1 0 20-33; .SiO H примеси .(Cr 0, Ре0, Са0) остальное.

Йри:контакте с хромкремнистым .ферросплавом оставшийся свободный кремний после взаимодействия с йзве- стково-шпатовой смесью взаимодейст-.

:вует с Mg0 введенного шлака и восстанавливает магний:

2Mg0 + 2Si, Mg Si + SiOjg

Р (Mg

Затем в ковш заливают весь углеродистый феррохром °

Наличие в системе CaSi и Mg Si:. обеспечивает условия образования нитридов Са90 и Mg N, фосфидов Са Р 35 и сульфидов CaS u MgS которйе. выде ляются в шлаковую фазу. При этом имеющийся натрий действует каталитически на образование нитридов, à испа- . рение части образукщегося магния спо- 4П собствует выводу указанных соедине.ний в шлак.

П р н и е р. Получение ферросплава на основе хрома, кремния и углерода осуществляют в промышленных условиях, И руднотермической печи с закрытым колошником иэ шихты, состоящей иэ хромовой руды и углеродистого восстановителя (кокса), выплавляют углеродистый феррохром (ФХП по ТУ14-5-117-79) с содержанием 5-8% С, 62-70% Cr остальное железо и примеси. Содержание азота в таком ферросплаве составляет 0,03",05%, фосфора 0,020-0,035%, серы

0,04-0,06%. После окончания плавки металл.со шлаком выпускают в ковш.

Иа второй .печи иэ шихты, состоящей из непредельного феррохрома,кварцита и восстановителя (кокс, полукокс) выплавляют бесшлаковым процессом хрОмкремнистый ферросплав (:ФСХ48 по ГОСТ 11861-77) с содержанием более 45% кремния. В таком ферросплаве (45-60% Si, 25-354.Cr остальное железо) хром.и железо пслностъв связаны с кремнием и имеется некоторое количество (3,5 ) свободного несвязанного кремния.

В отдельный .ковш на дно засыпают смесь извести и плавикового шпата (предпочтительно фракции менее 10 мм), заливают на него хромкремнистый . сплав, затем отвальный шлак производства углеродистого феррохрома,. сам. углеродистый феррохром. После чего сливают шлак и заливают остаток хромкремнйстого ферросплава, производят перелив полученного Ферросплава на основе хрома, кремния и углерода из ковша в ковш для усреднения состава и разливают. Порядок осуществления операций и расход реагентов в сравнении с известным способом даны в таблице. г

1059016

I I

z o ! а!о4!Й

I о х а о (((э

I ЦХНЦ

1(o ur5

oxexv

mхоээ !

ыонйахх

I (4иеах

1 о в в а (Ij e e

1 М И ь 34 в Ф Ф

I М

45 С оох

IA ((Ъ (» ((м

Ь а % о

1

4

I Х

I (1

1 1 1 1 I

Ки Хах

1 )nee(» ! а !x4оee !

ЮФМИЦФИ

Ь о I 1 е

m овgэ!!u оm хн!ххнхавхoner цvåх (jjõоцц4ацы оеФеои(((а4оое хуmц! umph аней о о о о о о о о о Ф Р У с

1 (кn eeee

I Ев ФАНЦЫ ! r(Im554m53 п ! (эаФ

zr -,еe ц о це ц

ЕЦЛOO4 аооа40 эхаеоо

ИФХI На

1 11

I !о!ах

lî ФФнoàooц кц! Фх ыхиаенед (Ijouex эоцХци и

nmegeo4noe4xooe

rQ m а, 4 (4 3 и m Ф «ь ц 4 а Ф

m u,а. в д оа, ео х о

azm охв

A о

1: 1 о

НОВ(a Э4 охФоФ по!е хяФОДХНОФ к((jхîívr,uo.е цц xeэохац ое вн хиахед

Q Ф Х 0 Я 0 Х Й 4Ý 0

1 О

4 1

ooe! анФ I

Х И (((!

ega

mGU l

Н С4О( ива( цц n I

О4Э!

Ф ь & I

Ю с-(г(СЧ ъ ъ с о ь о (A (» о о о о м со о (ч (ч м (A

Ю (Ч (» Ч> М

Ъ о о о

I e I Ноав

1 ЮЭХ! х(! oe! о4ь 1(oomzxl о о z4m m((jxezz(neve!

mom ooe1 цецФоэиац m,!н4ояанц(ооонаахед(((х!

l 0OX>I(0L I (: 04 0ХХХ 9 0Х3 1

ВЕНФ Хи I ХООЛХО! I

I хцэниЕа(I (."ome((jэа! 4

îmm(:zаэ1х! ХФХйиХЕ(1 m в

Ц М К

Х02

0НН охи о D,цХ3 оаО Ф

О э щ 0

МЭФФХ о а о а (» о

СЧ СО lfl

СЧ г т.(л с-(т4 <М

» М М о î о

° « ° « ° ° ,-(-(1

3„ (! о аидах х(m_#_4e

О"ЭХНОХНФОН

ХЕХ ИЭЦОВФЮ нххюееоецоц. ох

I . 1 а Ю

0ВФ

Фои хам ц (OZZ5O4

ОНИОЕ40,хвааоо юцхххна е

Хн(П(И

I оо!

В 41

ФО(Ф Ф хо!

Х Х I

urn! о

О((й

% 1 % ( (б I

051

1 н

Q) (ч м Ф Фч

_#_ 21 х

I .Î e

1 О! МОФ ! u xne ! оц ха

I (ОЕЕ

lo4 eu

1

I I 1

I mz ! эо

I ц а ! эх

1 Р\

I Ф

1 Ф 5 ! ни

l V

I Е Ф

1 ! хо

I (» 4 (ОО

I Xx а о о х о х х и э

М В

1

4 1

М 1

1 (I

1059016

Составитель О..Веретенников

Редактор Н. Рогулич Техред M.Kîñòèê Корректор О. Билак;

Заказ 9720/25 Тираж 627

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Содержание азота, фосфора и серы в ферросплаве на основе хрома, кремния и углерода, полученном по известному способу составляет соответственно, вес.В: 0,024, 0,023 и 0,032, по предлагаемому способу - 0,020,004, 0,008-0,011.

Экономический эффект у потребителя эа счет улучшения качества стали при использовании ферросплава, полученного по предлагаемой технологии, составит 33 руб, на каждой тонне использования ферросплава.