Способ выплавки лигатуры

Способ выплавки лигатуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С Д Н И Е (и) 566888

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.02.76 (21) 2318937/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30,07.77. Бюллетеш ¹ 28

Дата опубликования описания 24.08.77 (51) М. Кл г С 22С 33 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР а делам изобретений и открытий (53) УДК 669.168(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. К. Огуй, H С. Травкин, М. А. Рысс, В. П. Зайко, В. В. Данилин и T. В. Марачева

Челябинский ордена Ленина электрометаллургический комбинат (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЛИГАТУРЪ|

4 (MgO) x>, + 2(Сг) = ЗМяг<>з, +

+ (МяСгг04) шлак.

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее, к производству ферросплавов и лигатур, содержащих, в частности, хром для легирования стали.

Известен способ получения лигатуры, содержащей хром, включающий проплавление металлической части шихты с известью с последующим раскислением металлического расплава ферросилицием (1).

Однако вследствие контакта жидкого хромового расплава с футеровкой происходит загрязнение сплава компонентами магнезиальной огнеупорной футеровки. В шлифах сплава видны отдельные зерна и конгломераты зерен приклаза (М10), отделившиеся от футеровки и запутавшиеся в объеме металла.

Количество шлаковых включений составляет

05 — 10%.

Кроме того, металл имеет низкую температуру (ниже 1800 С), так как пад ним формируется слой электропроводного магнезиального шлака вследствие разрушения огнеупорной футеровки.

Магнезиальный шлак экранирует металлический расплав, снижает теплопередачу от зоны электрических дуг к металлу. Верхние слои вязкого шлака перегреваются, что приводит к дополнительным потерям тепла, увеличению продолжительности плавки и образованию настылей в печи.

Повышение удельной мощности процесса приводит к интенсивному разрушению футеровки подины печи.

Высокая реакционная способность хрома в расплаве по отношению к футеровке значительно увеличивается с повышением температуры. Разрушение футеровкп происходит по реакции

С повышением температуры упругость паров магния и его возгонка возрастают и реакция сдвигается вправо.

Цель изобретения — снижение степени загрязнения лигатуры компонентами футеровки и повышение температуры металлического расплава, обеспечивающего сокращеvve продолжительности плавки.

Это достигается тем, что подину печи покрывают смесью ферромолибдена и ферросилиция в соотношении 1: 0,2 — 0,8, затем проплавляют хромсодержащие материалы и в заключительный период плавки в расплав вводят никель.

Способ осуществляется следующим образом.

Подину электродуговой печи покрывают смесью ферромолибдена с содержанием более

566888

Температура металла, С

Продолжительность плавки, час

Количество включений в металле, 04

Расход огнеупоров, кг на тонну лигатуры

Удельная мощность на м площади пода, квт

Варианты

360

1820

0,55

0,12

0,08

0,05

3,2

2,2

1,8

1,8

5,4

2,3

1,8

1,6

Прототип

II

50

50 /„молибдена и ферросилипия с содержанием кремния более 50"-/о в соотношении

1: 0,2 — 0,8. Соотношение количества молибдена и кремния в смеси составляет 1: 0,1 — 0,3.

Затем загружают флюс, включают печь, далее загружают металлическую шихту (феррохром). В процессе проплавления загруженной шихты производят введение легирующих присадок. Проплавление ведут при удельной мощности, равной 110 — 130 /о от известного способа.

В процессе расплавления загруженных шихтовых материалов ферромолибден н ферросилиций взаимодействуют и образуют прочные и тугоплавкие силициды молибдена Моа$1а, а железо переходит в расплав. Силициды молибдена в твердом состоянии находятся на подине печи. Температура плавления силицидов молибдена превышает 2000 С, они не окисляются и не взаимодействуют с футеровкой. Тугоплавкие и трудноокисляемые силициды молибдена защищают подину от воздействия жидких компонентов хромового расплава, Разрушение силицидов молибдена хромом пе протекает благодаря более высокой термодинамической прочности силицидов молибдена, чем силицидов хрома, что позволяет вести плавку при высокой удельной мощности плавильной печи.

Шлак сохраняет заданный состав и жидкоподвижность, в результате конвективпых потоков происходит теплопередача от зоны электрических дуг к металлическому расплаву.

Температура металлического расплава повышается на 20 — 80 по сравнению с известным.

Соотношение ферромолибдена и ферросилиция в смеси должно соблюдаться в пределах

1: 0,2 — 0,8. Если в загруженной смеси кремния будет меньше, чем в соотношении 1: 0,2, то силициды молибдена (МоаЫа) не образуются.

При избыточном количестве кремния (более, чем в соотношении 1: 0,8) формируется легоплавкий состав эвтектического состава и силициды молибдена усваиваются расплавом.

После расплавления феррохрома в заклюТаким образом, предлагаемый способ сокращает продолжительность плавки в 1,7—

1,4 раза, снижает количество неметаллических включений в 4,5 — 5 раз, повьппаст темпс5

45 чнгсльиый период плавки перед выпуском металла из печи (за 10 — 30 мин) в расплав вводят никель. Никель усваивается расплавом и взаимодействует с силипидами молпбдена по реакции (Mo3S1$) + 3 (М1) = (М1з- >!л) + 3 (Мо).

Температура плавления силицидов никеля составляет 1000 — 1300 С. Легкоплавкие силициды никеля и молибден растворяются в жидком хромовом металле. Силициды никеля раскисляют расплавленную ванну.

Опытным путем установлено, что количество смеси ферромолибдена и ферросилиция, равное 10 — 30% от веса металлической части шихты, достаточно для образования в начале плавки на подине печи слоя силицидов молибдена, препятствующего попаданию огнеупоров в расплав при повышении удельной мощности печи и температуры металла. Повышение удельной мощности на 10 — 30% и температуры металла на 120 — 150 С позволяет снизить продолжительность плавки лигатуры на

15 — 25%, снизить расход огнеупоров, получить лигатуры стабильного состава по содержанию компонентов, повысить качество лигатуры.

Пример. В электроплавильной печи

ДСП-1,5 провели выплавку лигатуры, содержащей хром в количестве 20 — 30 /о, никель

40 — 50%, кремний 10 — 15%, молибден 5—

10%, железо — остальное, Футеровку печи выполняли из магнезитового кирпича и магнезитового порошка.

В начале плавки подину печи покрывали слоем 10 — 50 мм смеси ферромолибдена и ферросилиция, На единицу веса ферромолибдена в смеси давали 0,2; 0,4 и 0,8 весовых единиц ферроси. лиция (варианты 1, 2 и 3 соответственно).

Затем проплавляли феррохром (500 кг на плавку) и в расплав вводили 500 кг никеля, через 10 — 30 мин сплав выпускали в ковш и производили разливку в изложницу.

Данные опытных плавок проводятся в таблице. ратуру металлического расплава на 200 и снижает удельный расход огнеупоров.

Для использования способа на ЧЭМК не требуется капитальных вложений. Использо566888

Составитель О. Веретенников

Редактор Д. Павлова

Техред М. Семенов Корректор А. Степанова

Заказ 2323/9 Изд. № 636 Тираж 778 Подписное

I I1IHHI IH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретспий и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раугпская аб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ванне способа получения лигатуры, содержащей хром, на ЧЭМК позволит получить экономию около 40 тыс. руб, в год.

Формула изобретения

Способ выплавки лигатуры, содержащей хром, заключающийся в проплавлении металлической шихты и флюсов с раскислением ферросилицием, отличающийся тем, что, с целью снижения загрязнения лигатуры компонентами футеровки и повышения температуры металла, обеспечивающего сокращение длительности плавки, подину печи покрывают смесью ферромолидбена и ферросилиция в соотношении 1: 0,2 — 0,8, затем проплавляют хромсодержащие материалы и в заключительный период плавки в расплав вводят никель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2184912, кл. С 22С

30/00, 1972.