Шихта для выплавки модификаторов с редкоземельными металлами

Шихта для выплавки модификаторов с редкоземельными металлами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ;„;ы

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Совз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0L1176(21} 2417383/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 2505.78. Бюллетень № 19 (45} Дата опубликования описания 260478 г (51} М. Кл.

С 21 С 7/00// /С 21 С 5/54

Государствеииый NMNTBT

Совета Миииотроа СССР оо делам иэоорвтеиий и открытий (53) УДК 621. 745. 4 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.A Чирков, О.С. Горелкин, A.È. Баев, A.Ñ. Дубровин, Б.A. Шушлебин, В.Н. Горячев, Н,И, Субботин, M.Â. Галкин, A.Ô. Конев и И.С. Кумыш (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт металлургии (54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ МОДИФИКАТОРОВ

С РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ NETAJIlIANH

25

20-45

15 — 65

15 — 40 (23.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке модификаторов для производства высокопрочного чугуна и качественной стали.

Шихта для выплавки металлотермическим способом модификаторов с редкоземельными элементами обычно состоит иэ окислов или концентратов редкозе- .. мельных металлов (РЗМ), кремнийсодержащих добавок, алюминия, ферросилиция и флюсов.

Известна шихта для выплавки модификаторов марок ФСМ и СИИТМИШ, содержащая, вес.%г

Окислы РЗМ 25 — 35

Ферросилиций 30 — 45

Алюминий 10 — 15

Известь 10 — 15

Плавиковый шпат Π— 5 j i ).

Однако извлечение редкоземельных металлов в слиток составляет 6470%.

Известен состав шихты для выплавки модификаторов с РЗМ, содержащий, вес.Ъ:

Окислы РЗМ

Ферросилиций

Карбид кальция

Извлечение РЗМ в слиток при использовании такой шихты не превышает 70%, а применение карбида кальция требует особых мер по его иэмельчению и хранению (вследствие взрывоопасности).

Известна также шихта для выплайки модификаторов с РЗМ, содержащая, вес.Ъ:

Окислы РЗМ 25 — 35

Алюминиевый порошок 10 — 13

Ферросилиций 45 — 50

Известь и плавиковый шлат 10 — 1 2 (3).

Извлечение РЗМ в годный металл составляет 68-82Ъ. Однако отделение металла от шлака неудовлетворительное, что требует значительных затрат ручного труда при чистке и упаковке сплава.

Целью изобретения является повышение извлечения РЗМ в слиток и улучшение отделения металла от шлака.

Это достигается тем, что в состав шнхты дополнительно введен магнезит, а компоненты взяты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Окислы Р3М 5- 20

Ферросилиций 30 — 50

Алюминий 5 — 20

607845

Состав шихты опытных плавок, кr/% торид Магн аль- эит ия ечеРЗМ, -но вест люмиий тоичный

21

9б,О

0,8

84,0

2,7

34 5 10

34 5 10

90,0

1,5

500 100 400

18,4 3,7 14,8

2бО

9,б

1109

40,6

12„9

93,3

550 2 5 400

19,0 0,1 15,5

2бО

9 9

42,2

13,3

94,0

Прототип

270 10

11 1 0,4

1180 300

45;7. 11, 9 б20

31,3

71,2 — 145

Известь 10 — 35

Фторид кальция 0,1 — 5,0

Магнезит 5 — 20

Соотношение окислов РЗМ, ферросилиция, алюминия, извести и плавикового шпата обеспечИвает получение металла, содержащего 10-30Ъ суммы РЗМ, 3-20Ъ М, 2-10Ъ Са, 30-55Ъ Ь . Известь является флюсующим компонентом для связывания,А6э0,а также как кальцийсодержащее сырье для введения в комплексный сплав кальция. При содержании в шихте фторида кальция менее

0,1Ъ окись кальция восстанавливается на 2-5Ъ, что практически не влияет .на состав металла, при повышении количества фторида кальция выше 5Ъ восстановимость окиси кальция не меняется и составляет 15-20Ъ. При содержании магнезита в шихте менее 5Ъ окись магния является флюсующей добавкой и не оказывает влияния на восстановимость окислов Р3М и отделение металла от шлака. Восстановимость окислов P3M:e при сутствии Мц 0 увеличивается эа счет образования прочной шпинелиМ гО АЕ>0>, в результате чего повышается активность алюминия и равновесие реакции

R 0 +2AK+MgO 2R+MgO AC О

Состав металла, полученного с. ис-. пользованием предлагаемых шихт, отвечает требованиям технических условий на поставку модификаторов с РЗМ.

Формула изобретения

Шихта для выплавки модификаторов с редкоземельными металлами, соцержарезко сдвигается вправо. Магнезиальная, шпинель повышает разницу температур планления шлака (т.пл. 1830 С) и металла (т.пл. 1280 C) а также межфаз5 ное натяжение на границе металл-шлак, что способствует улучшению отделения металла от шлака, поверхность закристаллизовавшегося слитка получается чистой и не требует ручной обработки.

)0 Повышение количества магнезита и шихте более 20Ъ не увеличивает восстановимости окислов РЗМ, так как часть алюминия расходуется на восстановление окиси магния, а Восстановившийся

)5 магний испаряется.

Применение шихт такого состава позволяет повысить извлечение РЗМ в слиток до 94Ъ-9бЪ и улучшить отделе0 ние металла от шлака.

Выплавку модификаторов с РЗМ с применением предлагаемого состава проводят н полупромышленном и промышлен25 ном масштабе н условиях Ключевского занода ферросплавов. Планки ведут в печах мощностью 100 и 1200 ква. Состав шихты и результаты плавки приведены в таблице. щая окислы редкоземельных металлов, ферросилиций, алюминий, известь и фторид кальция, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения извлечения редкоземельных металлов и улучшения отделения металла от шлака, она дополнительно содержит магнезит при следующем соотношении компонентов, б5 нес.Ъ:

607845

Окислы редкоземельных металлов

Ферросилиций

Алюминий

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе:

1. Технологическая инструкция Ключевского завода Ферросплавов, 1975.

2. Патент СИА Р 3440041, кл. С 22 С 35/00, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 441292, кл. 21 С 7/00, 1974.

5 — 20

30 — 50

5 — 20

Известь

Фторид кальция

Магнезит

10 — 35

0,1 — 5,0

5 — 20

Фипиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Чепикова

Редактор М. Рогова ТехредА.Богдан Корректор .Л. Небола.

Заказ 2743/16 Тираж 716 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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