Способ получения флюсов электроплавкой
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству фторидно-оксидных флюсов для электрошаковой наплавки и сварки. Цель - снижение загрязнения окружающей среды и повышение технико-экономических показателей выплавки флюса. Способ включает загрузку в печь шихты, содержащей песок, марганцевую руду, известь, магнезит, флюорит и оксид алюминия. Оксид алюминия вводят в виде продукта газоочистки алюминиевого производства, содержащего твердые растворы с соотношением AI<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> : CAF<SB POS="POST">2</SB> = 3,3......7. Вначале в печь вводят 30...40% от всего объема продукта, а остальные 60 ... 70% - в смеси с остальными компонентами шихты. Способ позволяет полностью заменить глинозем, снизить расход электроэнергии на 10 - 20 кВт <SP POS="POST">.</SP> ч/г, и флюоритивого концентрата, уменьшить загрязнение окружающей среды за счет снижения выделения летучих фтористых соединений. 1 табл.
СОЮЗ СОВГТСКИХ социАлисти (Fcvvlx
РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 С 5/54
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685648/02 (22) 03,05.89 (46) 07,08,91. Бюл. ¹ 29 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.П.Кандыбка, М.И.Гасик, А,В.Коваль, И,П.Сг:a, Б.П.Громов и А,Н.Морозов (53) 669.187 (088.8) (56) Глебов А.Г. и др, Электрошлаковый переплав. — М.: Металлургия, 1985, с, 343.
Производство электроплавленных флюсов НЗФ. ТИ-146-Фл-01-82. — Технологическая инструкция.. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЛЮСОВ
ЭЛ Е КТР ОП ЛА В КОЙ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству фторидно-оксидных флюсов для электрошлаковой
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству фторидно-оксидных флюсов для электрошлаковой наплавки и сварки.
Цель изобретения — снижение загрязнения окружающей среды и повышение технико-экономических показателей выплавки флюсов.
Способ заключается в том, что оксид алюминия вводят в виде продукта газоочистки алюминиевого производства с содержанием твердых растворов А!гОэ и СаРг с соотношением А!гОз: СаРг = 3.3-7,0, при этом вначале в печь вводят 30 — 40 от всего количества смеси, а оставшиеся 60-70 — в смеси с остальными компонентами шихты... Ю 1668409 А1 наплавки и сварки. Цель — снижение загрязнения окружающей среды и повышение технико-экономических показателей выплавки флюса, Способ включает загрузку в печь шихты, содержащей песок, марганцевую руду, известь, магнезит, флюорит и оксид алюминия. Оксид алюминия вводят в виде продукта газоочистки алюминиевого производства, содержащего твердые растворы с соотношением А1гОЗ: СаГг= 3,3 — 7. Вначале в печь вводят 30 — 40ь от всего обьема продукта, а остальные 60-70;ь -в смеси с остальными компонентами шихты, Способ позволяет полностью заменить глинозем, снизить расход электроэнергии на 10-20 кВт.ч/т, и флюоритового концентрата, уменьшить загрязнение окружающей среды эа счет снижения выделения, летучих фтористых соединений. 1 табл.
Продукт газоочистки алюминиевого производства содержит, мас. 4: SION 0,41,7; Fe0 0,9 — 1,8; А!гОэ 69-78; СаРг 11 — 21;
КгО+ Na20 2,0 — 4,5; С 1,5 — 3,0.
Введение в печь продуктов газоочистки алюминиевого производства с содержанием твердых растворов оксида алюминия и фтористого кальция с соотношением А1гОэ
: СаРг43,3 не позволяет снизить активность
СаРг в флюсовом расплаве, что приводит к интенсивности протекания реакций:
ЗСаРг+ А1гОз д ЗСаО+ 2А!Рэ, (1)
2СаРг+ 510г р2СаО+ SIF<. (2)
Последнее приводит к интенсивности улета фтора, что приводит к повышенному расходу флюоритового концентрата.
1668409
Загрузка продуктов газоочистки с соотношением в твердых растворах АЬОз . СаЕ2 7,0 приводит к тугоплавкости шихты, что ведет к дополнительному расходу электроэнергии, снижению производительности, а следовательно, к ухудшению технико-экономических показателей.
Загрузка указанного продукта в флюсоплавильную электропечь вначале плавки менее 30 от всего объема приводит к увеличению в готовом флюсе содержания серы, в результате перехода из металлической фазы в флюсовый расплав /МпЯ (MnS), так как увеличиваются диффузионные процессы MnS, а более 40 — к образованию карбидов марганца (Мп5С2, Мп7Сз и др.).
Введение в печь продукта газоочистки алюминиевого производства в смеси с остальными компонентами шихты в количестве менее 60 объема продукта не позволяет получать флюсы с пониженным содержанием фосфора и не способствует снижению активности фтористого кальция, что не позволяет снижать потери фтора. 3агрузка продукта более 70 повышает вязкость флюса, что ухудшает осаждение образовавшихся (MnP) и /Mn/ по реакциям:
MnO+ С /Мп/+ (СО), (3) (СазРО4)+ С 3(СаО)+ (Р)+ (СОф (4)
/Mn/+ Р /MnP/, (5) что ухудшает качество флюса. Кроме того, увеличение вязкости флюса ухудшает отде лимость шлаковой корки от металла при наплавке и.сварке, В идентичных лабораторных условиях, проводят сопоставительный анализ химического состава и расхода шихтовых материалов типа АН-26С.
В печь вначале загружают продукт газоочистки алюминиевого производства в количестве 7; 8,4; 9,8; 11,2; 12,6 кг, что соответствует 25; 30; 35; 40; 45 от всего объема задаваемого продукта, а затем загружают флюорит (29,2 к ); магнезит (20,7 кг); песок (28,3.кг) марганцевую руду(3,8 кг) и продукт газоочистки в количестве 21; 19,6;
18,2; 16,8; 15,4 кг, что соответствует 75; 70;
65; 60; 550 . Продукт газоочистки алюмини евого производства используют с твердыми растворами оксида алюминия и фтористого кальция с соотношением AI203: СэР2 = 3,0;
3,3; 5,15; 7,0; 7,5. Готовый флюс сливают в изложницы и дробят. Образцы флюса типа
AM-26П подвергают химическому анализу.
При выплавке флюса по известному способу в флюсоплавильную печь загружа5
35 ют: флюоритовый концентрат (27 кг); глинозем (19,8 кг), магнезит (20,7 кг); песок (28,7 кг); марганцевая руда (3,8 кг).
Результаты химического анализа выполненных флюсов и технико-экономических показателей, в частности расхода шихтовых материалов, приведены в таблице.
Как показали опытные плавки, флюсы выплавленные по вариантам 1 и 5 не удовлетворяют требованиям ТИ по содержанию фтористого кальция, серы и фосфора. Флюсы выплавленные по вариантам 2 — 4 удовлетворяют требованиям, предъявляемым к флюсу по содержанию всех компонентов.
Они имеют пониженные концентрации фосфора (0,03 — 0,06%) и серы (0.04-0,06 ), что ниже на 0,05 — 0,08 абс. и 0,04-0,06 абс.7 соответственно по сравнению с известным способом, Кроме того, снижается расход флюоритового концентрата нэ 8,8 кг на 1 т готового флюса, Последнее улучшает не только технико-экономические показатели, но и санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала и окружающую среду. Снижается расход песка на 4 кг на 1 т, что связано с уменьшением активности СаРг, а это тормозит протекание реакции (2), Использование продукта позволяет полностью заменить глинозем и снизить расход электроэнергии на 10 — 20 кВт ч/т.
Таким образом, результаты анализа флюсов показывают, что использование предлагаемого способа позволяет при их производстве снизить потери фтора и улучшить технико-зкономические показатели.
Фо рмула изобретения
Способ получения флюсов электроплавкой преимущественно для электрошлаковой наплавки и сварки, включающий порционную загрузку шихты, содержащую флюори товый концентрат, магнезит, песок марганцевую руду и оксид алюминия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения загрязнения окружающей среды и повышения технико-экономических показателей, оксид алюминия вводят в виде продукта газоочистки алюминиевого производства с содержанием твердых растворов оксида алюминия и фтористого кальция с соотношением AI203: СаЕ2 = 3,3-7,0, при этом вначале в печь вводят 30 — 40;(, от всего количества продукта, а оставшиеся 60-70ф, — в смеси с остальными компонентами шихты.
1668409
Ю
С!
Ч о
4t с ъ о
4О с !
Ю
Ю
«Ъ
Ч
СЪ
4Ч
CI
4 \
Ю
D с Ъ о
4О
«\
С! о
Ъ
Ю
О
D о с
«Ъ о о
Ю о о
4Ч
CI с Ъ о
Cl
t о
О
Ю сО
CI
lO
«Ъ
4 \
«Ъ л с Ъ сч
4Ч
44
С 4
Ос з сч
С °
«Ъ о
° Ч
M
4 4
О сч
4 4
Ъ 4Ъ
СО СЪ
О
О сч с ъ о
С 4
О4
«Ъ
4 4"
«Ъ
«Ъ л л о
О с« с ъ О с
О сч
4 Ъ
О4
Cl
4 Ъ
tV
CI с р ф
«Ъ о «ъ - о «Ъ
«ъ л л 1 1
Ф 4O IO Ф, со сч tc сч сч 4Ч 1 1 сО
«Ъ сО сЪ
4О с Ъ
«Ъ
Ф
С Ъ 4 Ъ
Ф 4О
М M с!
Ф м
Ф
M I л л о о
4Ч сЧ л о . м л о м
4 о
1 1 м м
4Ч
M сс
° °
Ос с с ° 4О4
Ъ 1
4О сч сО
Т м
О гъ
° «Ъч 3
Т
4О
D сч