Флюс
Иллюстрации
Реферат
О и и с„-" 3.иЗ .
ИЗОБ ЕТЕНИЯ 3 4-©аетсииа
Сециалнстичеениа респубини
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Доиолнительиое к авт. саид-ву (23) ЯаяаленО120776 (Щ) 2385402/22-02 с присоединением заявки ¹
С 22 В 9/10
С 21 С 7/00 (23) Приоритет—
Государственный комнтет
Совета Мнннстров СССР яо делам нзобретеннй н отнрытнй (43) Опубликовано 2 678 Я1оллетень kh 23 (45) дата ощбликования описания 27.0578 (Щ УДн 669 . 1 68 (088.83 (72) Авторы изобретений
С.С.Шестаков, И.A,Ðûcñ, Н.Е.Бородин, В.Ф.Серый, В.A.Õoëoäíûé, В.И. Лурье u A.A,Петров.
Челябинский ордена Ленина злектромвталлургический комбинат. (73 ) Заявитель (543 @ Крсжм того, дополнительный длительный нагрев ферросилиция в контакте с окислительными флюсами увеличивает потери металла вследствие угара кремния.
Известна также смесь для рафинирования ферросилиция от алюминия в ковше, содержащая 45-55 вес.Ъ кремнезема, 25-30 вес..Ъ окиси кальция, 10-13 вес.%
Фтористого кальция и 8-10 вес.в окислов железа 14 .
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству Ферросплавов.
В настоящее время для рафинирования 75%-ного ферросилиция от алкиииия применяют различные окнслительные смеси, обеспечивающие перевод алюми-. ния из металла в шлаковую фазу.
Иэвестна шлакообразующая смесь, применяемая для обработки н рафнни» рования при вторичном нагреве Ферросилиция, содержащая 50-60 вес.Ъ кремнезема, 30-35 sec.Ъ .окиси кальция и 8-15 вес.В магнезии 1) .
Рафиннрующий эффект. смеси проявляется лишь при вторичном нагреве ферросилиция вместе с окислами в спе» циальио отапливаемой печи.
Известна смесь, применяемая для раФинирования высококремнистых сплавов, состоящая из 30"40% окиси кальция, 3-10в закиси железа, остальМОе фтористый кальций 21 .
Недостатком этой смеси. являетоя . высокий расход (более 50% смеси) фтористого кальция- дефицитногОв метал. лургии материала, применение больших качеств Фторнс- того кальция нежелательно также в связи с возможностью выделений в атмос»..
2 феру цнха токсичного кремнефтористого
Газа ($4 Vgj
Известен шлак, применяемый для рафинирования в специальной электропечи кремния нЛи богатых кремнием сплавов, состоящий из моносиликата кальция "СаО ° 61-Оа (3), Все перечисленные смеси рассчитаны на применение довольно тугоплавких
10 смесей, рафинирующий эффект которых проявляется только после расплавления компонентов в специальной электропечи, либО при совместном вторичном нагреве
Ферросилиция с окислами в отдельно
15 обогреваемой печи. В связи с этим оказываются высокими суммарные энергозатраты для получения чистого от алюминия ферросилиция.
Недостаточное количество актив ного кислорода и наличие тугоплавких окислов кремнезема(Тпь = f72.0 C) и окиси кальция ((пь, 2э40 С) увеличивает общий расход смеси и продолжительность обработки сплава. Длительное рафинирование сплавов от алюминия ведет к 8 охлаждению расплава в ковше, вызывает необходимость дополнительного встряхивания и вращения ковша на специальном стенде, и, таким образом, увеличивает потери мет; лла в процессе об- 10 работки.
Целью изобретения является разработка состава легкоп.;авкого флюса для рафинирования высококремнистых сйлавов, позволяющего снижать содержание алюминия в них менее 1,203, уменьшать угар кремния и вредное газовыделение а процессе внепечной обработки ферросилицневых сплавов в ковше .
Это достигается тем, что в рафини- 20 ровочный флюс, состоящий преимущественно из окислов железа в виде гематитовой железной руды и кремнезема, введен плавень на основе 2.СаО Si02 беэ примесей глинозема с добавкой 110% фтористого кальция, например металлургический шлак силикотермнческого производства силикокальция, при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ|
Гематитовая рУда 30" 70 30.
Кремнезем 5-20
Металлургический шлак силикотермического производства силикокальция 25-50
В качестве источника активного кислорода в смесь введена.гематитовая железная руда Криворожского месторождения класса 10. Преимуществом этого окислителя является его достаточно широкое промышленное производст-40 во в сочетании с высоким содержанием
° необходимого окисла Ге Î (более
90%), низким содержанием вредных примесей серы и фосфора (менее 0,02В каждого) и мелким зерновым составом (не крупнее Змм).
Соотношение гематитовой руды, кремнезема и металлургического шлака на основе g 2. СаО ° бт О с добавкой фтористого кальция 1-104 выбрано по 50 результатам термогравиметрического исследования смеси так, чтобы обеспечить снижение концентрации алюминия в металле до 0,50-1,20% при быстром расплавлении массы смеси эа счет тепла, выпускаемого иэ печи ферросилиция. При содержании окислителя гека итовой руды в смеси менее ЗОВ выделяющегося кислорода не хватает для снижения концентрации менее 1,2ОВ н процесс рафинирования сплава не получает долж-60 ного развития.
Введение в флюс более 70% окислителя — гематитовой руды способствует черезмерному угару кремния в проц =Се обработки и недопустимому его сниже- 65 нию, приводящему к невыполнению требо наний ГОСТ 1415-70.
Для гарантированного стабильного снижения содержания алюминия в кремнистых сплавах менее 1,20% при выпуске металла в ковш важно быстро навести флюс с большим окислительным потен- ци щом „легкоплавкий и хорошо растворяющий глинозем, полученный в ходе рафинировки металла.
Для этого необходимой и достаточной являЕтся добавка 25-50% от общего количества смеси плавня-металлургического шлака силикотермического производства силикокальция, включающего
80-90 o $ 2 Са(О ° Si О2, 5-9% /Ь RCOtO áiÎ У
1-10% С а Р
Выбранные для плавки количества
g И f5 2 Са О &i 0 обеспечивают увеличение суммарного объема на 15-19Ъ при охлаждении, тем самым способствуют саморассьп анию силикатов, что упрощает доэирование и смешение компонентов.
Введенное количество фтористого кальция снижает температуру плавления ортосиликатов до 1320-1380 С, не снижая при этом способности плавня к саморассыпанию.
При добавке плавня в укаэанных пределах образующиеся.шлаки обладают вязкостью не более 1пз при 160ООС и способны растворять глиноэем до значений концентрации более 50% — атомных.
Существенно снижается при этом содержание оксидных (с глиноземом) неметаллических включений и обрабатываемом металле, поскольку происходит быстрая коалисценция и всплывание загрязнений иэ металла.
Введение в состав флюса. 5-20 вес.В кремнезема необходимо для быстрого наведения кремнеэемсодержащего шлака в ковше и предохранения сплава от угара кремния, т.е. для предотвращения потерь ведущего элемента-кремния при обработке сплава флюсом.
Крупность компонентов смеси не должна превыщрть 3 мм.Смесь после дозировки упаковывают в бумажные мешки и в необходимом количестве загружают в ковш перед выпуском сплава из печи.
Это гарантирует стабильность рафинирования, упрощает ведение процесса обработки, повышает культуру производства.
Применение железной руды и кремнезема с добавкой специального плавня иэ mg ЙСс О-&|от)/Ь2Сад ° S
Степень окисления алюминия из ферросилиция составляет при этом 40-805.
611943
Пример. В механическом смесителе готовят смеси трех составов 1,2,3 и смесь, аналогичную прототипу. Данные по составу и результатам обработки приведены в таблице.
Гематитовая руда Криворожского месторождения содержит 90,62 вес.% е Оз,2,58 вес.% VeO, 5,72 вес.%
&i 0, 0,63 вес.% АР<О>, О, 10 вес.%
МфО., 0,10 вес.% СоО, 0,13 вес.% С. В качестве кремнезема используют кварцевый песок Кичигинского 10 месторождения, в качестве плавня — порошкообразный шлак силикотермическоГо производства силикокальция, содержащий 85% у 2Ca0 & О, 7% /Ь2СсиО Ь!Ор и 8%Саг,.
Приготовленные смеси, упакованные в мешки, укладывают в ковши соответственно до 500, 750, 600, 600 кг, в которые выпускают ферросилициЯ, выплавляемыЯ в злектролечах мощностью
21 МВа. В каждый ковш выпускают по
5т 75%-ного ферросилиция.
Расплавление смесей происходит эа счет тепла выпущенного металла, имеющего температуру .порядка 1785 С. Обработанный ферросилиций разливают в изложницы,. каждый третий слиток анализируют на содержание алюминия. (ч
Ф ь
Г ДМ Ф н ч Dл M н
>Ь о
f» о а оа в с М о л е ч> (Ч tA 4 Ф л lo ch Ф о Г л
4 ь с о но л
1» CO
cn t о с
О о о е ю cern ю
IA о Ф сч ь с ъ ъ î
8 в
< I» Е
Ю ЮЮ Ю ъ Ь с с (л
ОЪ
ЩЩ с ъ
ФЮ
Ф Р
С4
О\
ПЪ с о
Ю.а ос» ч а
611943
М» Е4 1
<у» е с л о ч
611943
Формула изобретения Составитель Б. Иванов
Техред 3. Фанта Корректор А.Власенко
Редактор Т.Фадеева
Заказ 3406/27 тираж 772 Подписное
ЦИИИПИ Государственного комитЕта Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, москва, м-35, Рауаскав ваа., а.4/5
Филиал ППП Патент,. г.,Ужгород, ул.Проектная,4
При необходимости соотношение компонентов флюса для обработки ферросилиция может быть изменено. Предложенная смесь может быть использована для рафинирования как от алюминия, так и от других легкоокисляемых примесей, содержащихся в кремнистых фер- Ь росплавах.
l0
Флюс для обработки кремнистых ферросплавов, содержащий окислы железа и кремнезем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения быстрого шлакообраэования, повышения степени 15 рафинирования сплавов от алюминия, снижения угара кремния и улучшения условий труда, он дополнительно соцержит металлургический шлак силикотермического производства силикокальция, а в качестве окислов железа - гематитовую руду при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Гематитовая руда 30-.0
Кремнезем 5-20
Металлургический шлак силикотермического производства силикокальция 25-50
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1 . Патент Японии М 24-215, кл.
10.5161, 1961.
2. Авторское свидетельство
М 482505, кл. С 22 В 9/10, 1972.
3. Патент Норвегии 9 113049, кл.
18 В 7/00, 1966.
4. Патент Японии В 18058, кл.
10 4 154 1966.,