Экзотермический брикет для легирования стали

Экзотермический брикет для легирования стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реснублик

<>998559 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.05. 81(21) 3288907/22-02 с присоединением заявки N9($4) M.gll.3

С 22 С 35/00

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2 0233. Бюллетень М2 7

Дата опубликования описания 2302.83 ($3) УДК 669. 168 (088.8) 1"

t г

Н.В.Толстогузов, О.И.Нохрина и В.З .Радугйй

g ФЪ

Сибирский ордена Трудового Крас ого фцамеци металлургический институт им.С "он16йдэе (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель (54) ЗКЗОТЕРМИЧЕСКИИ БРИКЕТ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ CTAHH

2-4

20

30

42, 5-48

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов.

Известен экзотермический брикет

f1) для легирования стали, содержащий, вес.Ъ:

Силикомарганец 40-50

Алюмин ие вый порошок 8-15

Плавиковый шпат 5-8

Обожженный доломит

Марганцевая руда Остальное

Недостатком этого брикета является то, что в качестве восстановителя применяют алюминиевый порошок, который дорог и дефицитен.

Наиболее близким по составу и достигаемому эффекту и предлагаемому является экэотермический брикет f2) для легирования стали, включающий следующие компоненты, вес.Ъ|

Комплексный сплав алюминия, кремния, .марганца и железа

Марганцевая руда 31-38

Известняк 7-12

Ппавиковый шп ат .3-5

Связующее 5-9

В качестве восстановителя в этих брикетах используют алюминий и кремний, которые содержатся в брикетах в виде комплексного сплава АМС.

Сплав АМС производится из бедных марганцевых руд с использованием в качестве восстановителя дешевых высокозольных углей.

Недостатком известного брикета является то, что в качестве флюса вынуждены применять известняк. Последнее связано с тем, что обожженная известь сильно гигроскопична и в брикетах активно взаимодействует с влагой руды и связующего..Поэтому брикеты с известью нестойки и могут, быть источником повьыенного содержания водорода в стали.

Замена извести известняком повышает стойкость брикетов и поэволяЕт избежать наводороживания стали при ее раскислении.

Однако известняк требует на свое разложение значительного расхода теп998559

32,0-39,5

26-29

55 ла. Выделяющаяся. при разложении углекислота окисляет часть кремния и алюминия, в результате чего марганец из марганцевой руды восстанавливается не полностью (его извлечение составляет 7.0% ) и снижается выход металла на единицу комплексного сплава AMC. Кроме того, известь из известняка очень медленно усваивается шлаком. В результате этого ухудшаются условия отделения металла от 10 шлака, что приводит к большим потерям металла в виде корольков и выплесков.

Другим недостатком известного брикета является то, что для ускоре- 15 ния образования шлака в нем используется плавиковый шпат, в результате чего при раскислении и -легировании стали в атмосферу цеха выделяются вредные фтористые соединения SiГ4. и др.

Целью изобретения является повышение извлечения марганца и выхода металла на единицу комплексного сплава, уменьшение выбросов в атмосферу вредных соединений.

Цель достигается тем, что экэотермический брикет для легирования ста . ли, включающий комплексный сплав алюминия, кремния, марганца и железа, З0 марганцевую руду, связующее, дополнительно содержит отвальный шлак производства металлического марганца при следующем соотношении компонентов, вес ° %: 35

КомплеКсный сплав алюминия, кремния, марганца и железа 36,5-44,0

Мар r анце в ая 40 руда

Отвальный шлак производства металлического марганца 15,0-19,0 45

Связуюцее 5,0-9,0

Предусматривается также, что отвальный шлак металлического марганца имеет следующий химический состав, вес.%:

Марганец 12-17

Оксид кремния

Оксид кальция 44-47

Оксид алюминия 1-2

Оксид магния 2-4

Оксид железа Остальное 60

Введение в состав брикета отваль. ных шлаков производства металлического марганца и, возможно, низкоуглеродистого феррохрома, не содержащих и не образующих с другими компо 65 нентами брикета токсичных соединений, поз воляет уменьшить вредные выбросы в атмосферу.

Отвальные шлаки производства металлического марганца или низкоуглеродистого феррохрома при температуре взаимодействия А1 и 5i комплексного сплава с оксидами марганца находятся в жидком состоянии, растворяя образуюц|иеся при восстановлении марганца алюминием и кремнием глинозем (Al<0 >) и кремнезем (SIO ). Это способствует улучшению условий восстановления Мп из руды, в результате чего повышается извлечение Мп из марганцевой руды. При этом содержание марганца в конечном шлаке становится равным 6-7%, что более чем в 2 раза ниже его содержания в отвальном шлаке производства металлического марганца.

Использование отвальных шлаков создает условия, при которых А1 и

Si расходуется только на восстановление марганца.. В результате этого улучшается использование А1 и Si из комплексного сплава и соответствейно повышается выход металла на единицу комплексного сплава.

Отвальный шлак вводят в экзотер-. мический брикет в количестве 1519 вес.%. Меньшего количества отвальных шлаков недостаточно для образования конечной легкоплавкой шлаковой фазы, что приводит к замедлению процессов восстановления Мп и ухудшению таких показателей, как извлечение Мп и выход металла на единицу комплексного сплава.

При большем количестве шлака увеличивается кратность шлака, что вызывает повышенный расход тепла на его расплавление. С другой стороны, может замедляться процесс, так как шлак при большом его количестве отделяет сплав ANC от марганцевой руды.

Для из готовления брикетов рекомендуется использовать рассыпавшиеся отвальные шлаки, .так как в этом случае исключается необходимость дробления матери ал а .

Пределы содержания марганцевой руды и комплексного сплава выбраны с учетом получения из брикета сплава с химическим составом: Мп 45-60%;

Si 15-20%.

Примеры использования предлагаемого состава экзотермического брикета.

Из комплексного сплава АИС с содержанием А1 7%; 5 i 30%; Мп 30%, Fe— остальное, марганцевой руды с содержанием Мп 44%; S i 0 17%; отвального шлака производства металлического марганца с содержанием 25% Si02, 48% Са0, 15% Мп и связующего изготовлены брикеты составов I-III, представленные в табл.1. Лля подтвер998559 жцения эФфективности предложенного брикета изготовлены брикеты состава

Соотношение компонентов, вес.В, В составах

Компоненты!

Комплексный сплав АМС

43 5

38,5

36,5

Марганцевая руда

32,0 35,0

37,5

39,5

1 5

Нет

Нет

14,5

Нет

Нет

Брикеты нагрели в лабораторной ницы и проанализировали. Получены печи о 156 ОС до 60 С. После 5-минутной вы- результаты, представленные в держки металл и шлак слили в иэлож- 30 табл. 2.

Таблица 2

Свойства

Показатели по составам!

Состав металла, вес.Ъ Мп 58,0

54,5

54,2

17,3

19,0

19,2

4,0

4,6

11,2

42,6

45,0

33,0

Кратность шлака

1,0

0,7

1,2

80,5

86,5

90,0

61,0

120

123

122

Использование предлагаемого бри- AÌÑ повышается на 20-25%, извлечение кета по сравнению с известным имеет марганца в металл из брикетов повы следующие преимущества: выход ме- шается до 90t, в связи с тем, что талла на единицу комплексного сплава 65 отвальный шлак практически не гигроОтвальный шлак производства металлического марганца

Связующее

Известь

Si 17,9

Состав шлака, Мп 7,3

% (S i 02) 43,0

Извлечение марганца из руды

Выход металла на единицу комплексного сплава AYiC, В

l V, содержащие известь (известный состав) °

Т-аблица 1

998559

26-29

44-47

36 у 5-44,0

Составитель O.Âåðåòåííèêîâ

Редактор О.Половка Техред Л.Пекарь Корректор М.Демчик,Заказ 1082/47 Тираж 625 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

t скопичен, создаются условия для длительного хранения брикетов и применения связующих, содержащих влагу (жидкое стекло, сульфатспиртовая барда и т.п.); уменьшаются выделения вредных соединений в атмосферу цеха.

Формула изобретения

1. Экзотермический брикет для легирования стали, включающий комплексный сплав алюминия, кремния, марганца и железа, марганцевую руду,. связующее, отличающийся тем,что,с целью повышения извлечения марганца и выхода металла на единицу комплексного сплава, уменьшения выбро-.: f5 сов в атмосферу вредных соединений, он дополнительно содержит отвальный шлак производства металлического марганца при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: 20

Комплексный сплав алюминия, кремния, марганца и железа

Марганцевая руда 32-39,5

Отвальный шлак производства металлического марганца 15-19

Связующее 5-9

2. Брикет по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что отвальный шлак производства металлического марганца имеет следующий химический состав, вес.Ъ:

Марганец 12-17

Оксид кремния

Оксид кальция

Оксид алюминия 1-2

Оксид магния 2-4

Оксид железа Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 513104, кл. С 22 С 35/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 771168, кл. С 22 С 35/00, 1978.