CS243784B1

CS243784B1 - The method of reducing the accompanying elements of titanium in ferro-silicon

Info

Publication number: CS243784B1
Application number: CS838791A
Authority: CS
Inventors: Peter Cengel
Original assignee: Peter Cengel
Priority date: 1983-11-25
Filing date: 1983-11-25
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS879183A1

Abstract

Riešenie spadajúci do odboru hutníctva sa týká sposobu znižovania sprievodných prvkov, včítane titánu vo ferosilíciu. Podstata sposobu spočívá v tom, že sa do roztaveného ferosilícia vnáša chemicky čistý oxid železitý za stálého sledovania teploty a miešania taveniny, pri ktorom teplota taveniny sa udržuje pod teplotou tavenia vy- tvárajúcej sa trosky vylučovanej iba v tuhej fáze. Takto upravené ferosilícium je vhodné naj- ma pri výrobě křemíkových elektrotechnických ocelí s vel'mi nízkými měrnými strata- mLThe metallurgical solution concerns the way of reducing the accompanying elements, including titanium in ferro-silicon. The essence of the process is that chemically pure iron oxide is introduced into the molten ferro-silicon while continuously monitoring the temperature and melt blending at which the melt temperature is kept below the melting point of the slag formed in the solid phase. Ferro-silicon modified in this way is particularly suitable for the production of silicon electrotechnical steels with very low specific losses.

Description

Riešenie spadajúci do odboru hutníctva sa týká sposobu znižovania sprievodných prvkov, včítane titánu vo ferosilíciu.The metallurgical solution concerns the way of reducing the accompanying elements, including titanium in ferro-silicon.

Podstata sposobu spočívá v tom, že sa do roztaveného ferosilícia vnáša chemicky čistý oxid železitý za stálého sledovania teploty a miešania taveniny, pri ktorom teplota taveniny sa udržuje pod teplotou tavenia vytvárajúcej sa trosky vylučovanej iba v tuhej fáze.The essence of the process is that chemically pure iron oxide is introduced into the molten ferro-silicon while continuously monitoring the temperature and melt blending at which the melt temperature is kept below the melting point of the slag formed only in the solid phase.

Takto upravené ferosilícium je vhodné najma pri výrobě křemíkových elektrotechnických ocelí s vel'mi nízkými měrnými stratamL 243784 243784Ferro-silicon modified in this way is particularly suitable for the production of silicon electrotechnical steels with very low specific stratamL 243784 243784

Vynález sa týká spůsobu zníženia sprievodných prvkov včííane titánu vo ferosilíciu. V súčasnosti existuje niekoiko sposobov rafinácie ferozliatin, ktoré sú založené na oxidácii sprievodných prvkov v zliatine. Vzájomne sa líšia použitým rafinačným činidlom, spůsobom a miestom jeho vnášania do zliatiny a použitým zariadením. Pracuje sa s tekutou rafinačnou troskou, ktorá sa do roztavenej zliatiny vnesie alebo sa vytvoří v priebehu oxidácie. Pri rafinácii sa odstraňujú hlavně hliník a vápník. Termodynamická rovnováha medzi zliatinou a tekutou troskou je nepriaznivá a převážná časť titánu ostáva v zliatine. Je tomu tak aj napriek tomu, že samotný titán sa l'ahko oxiduje. Vyrobil íerosilícium s nízkým obsahom titánu je možné len s použitím velmi čistých vsádzkových surovin, ktoré sú pre rozsah priemyselnej výroby prakticky nedostupné.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for reducing the accompanying elements of titanium in ferro-silicon. Currently, there are several ways to refine ferroalloys, which are based on the oxidation of the accompanying elements in the alloy. They differ from each other by the refining agent used, the method and the place of its introduction into the alloy and the equipment used. A liquid refining slag is used which is introduced into the molten alloy or formed during oxidation. During refining, mainly aluminum and calcium are removed. The thermodynamic equilibrium between the alloy and the liquid slag is unfavorable and the bulk of the titanium remains in the alloy. This is despite the fact that titanium itself is easily oxidized. It has produced a low titanium-based, low-titanium silicon, with only very clean feedstocks that are virtually unavailable for industrial production.

Uvedené nedostatky odstraňuje sposob pódia vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že sa do roztaveného ferosilícia vnáša chemicky čistý oxid železitý za stálého sledovania teploty a miešania taveniny, pri ktorom teplota taveniny sa udržuje pod teplotou tavenia vytvárajúcej sa trosky, vylučovanej iba v tuhej fáze.The above-mentioned drawbacks are solved by the method of the invention, which comprises introducing chemically pure iron oxide into molten ferro-silicon under constant temperature monitoring and melt blending at which the melt temperature is kept below the melting point of the slag formed only in the solid phase.

Rafinácia ferosilícia spočívá v oxidácii příměsí kyslíkom vneseným čistým oxidom železitým, připadne kyslíkom viazaným a vneseným na povrchu samostatnej zliatiny, bez vzniku tekutej rafinačnej trosky tak, že vznikajúce produkty oxidácie vytvárajú okamžité pevnú trosku, tým sa dostávajú do neaktívnej formy a odchádzajú z reakčnej zóny. To podporuje priebeh ďalšej rafinácie zliatiny. Pri rafinácii zliatiny sa oxidujú sprievodné prvky a tiež základný prvok zliatiny, křemík vytvárajúc trosku. Pretože podiel oxidu křemičitého oproti ostatným oxidom je vysoký, vznikajúca troska má vyšší bod tavenia ako roztavené ferosilícium. Rafinácia teda prebieha a musí sa udržiavať pri teplotách, kedy je ferosilícium ešte v roztavenou) stave, ale troska, teda produkt rafinácie, vylučuje sa v pevnom stave. Za týchto podmienok je vznikajúca troska schopná viazať aj oxid titánu. Výhodou uvedeného spůsobu rafinácie oproti doterajším je skutočnosť, že sa vo ferosilíciu znižuje aj obsah titánu.Ferro-silicon refining consists in oxidizing impurities with oxygen introduced by pure ferric oxide, with oxygen bound and introduced on the surface of a separate alloy, without the formation of a liquid refinery slag, so that the resulting oxidation products form an instant solid slag, thereby entering the inactive form and leaving the reaction zone. This supports the course of further refining of the alloy. In the refining of the alloy, the accompanying elements as well as the basic element of the alloy, the silicon forming slag, are oxidized. Because the proportion of silica over other oxides is high, the resulting slag has a higher melting point than molten ferro-silicon. Thus, refining takes place and must be maintained at temperatures where the ferro-silicon is still in the molten state, but the slag, i.e. the refining product, is excreted in the solid state. Under these conditions, the resulting slag is also capable of binding titanium oxide. The advantage of this method of refining compared to prior art is the fact that titanium content is also reduced in ferro-silicon.

Praktická aplikácia rafinácie ferosilícia spočívá vo vnášaní oxidu železitého do roztavenej zliatiny tak, aby prebehli požadované oxidačně reakcie, ale aby nevznikla tekutá troska. Oxid železitý sa do reakčného priestoru vnáša pozvolné, za stálého merania teploty a primiešavania, aby bola zachovaná proporcionalita medzi nárastom teploty vsádzky v důsledku exotermických oxidačných reakcií prirodzeným chladnutím a rafináciou rovnoměrně v celom objeme. Počiatočná teplota rafinácie sa musí udržiavat na hodnotách nad bodom likvidus danej zliatiny natofko, aby zliatiny boly tekuté, ale vznikajúca troska po přidaní rafinačného činidla, aby sa vylučovala len v tuhej fáze. Použitý oxid železitý nesmie obsahovat ďalšíe příměsi. Pretože pri tomto spósobe sa vytvára rafinačná troska na úkor vlastného kremíka zliatiny, musí byť v rafinovanej zliatine jeho obsah vyšší ako požadovaný obsah kremíka v rafinovanej zliatine.The practical application of ferro-silicon refining consists in introducing iron oxide into the molten alloy so that the desired oxidation reactions take place, but that no liquid slag is formed. Iron oxide is introduced into the reaction space slowly, with constant temperature and admixture measurements to maintain proportionality between the increase in charge temperature due to exothermic oxidation reactions by natural cooling and refining evenly throughout the volume. The initial refining temperature must be maintained above the liquidus point of the alloy so that the alloys are liquid but the slag formed after the addition of the refining agent to be excreted only in the solid phase. The ferric oxide used must not contain additional impurities. Since in this manner a refining slag is formed at the expense of its own silicon alloy, its refined alloy must have a content higher than the desired silicon content in the refined alloy.

Metoda je vhodná k rafinácii ferosilícia s různým obsahom kremíka. Praktické využitie rafinovaného ferosilícia so zníženým obsahom titánu je najma pri výrobě křemíkových elektrotechnických ocelí s velmi nízkými měrnými stratami. Dalej pri polykomponentnom legovaní ocelí viacerými zliatinami včítane ferosilícia a inde. PříkladThe method is suitable for refining ferro-silicon with different silicon content. The practical use of refined ferro-silicon with reduced titanium content is especially in the production of silicon electrotechnical steels with very low specific losses. Further, in poly-component alloying of steels with several alloys including ferro-silicon and elsewhere. Example

Ferosilícium s obsahom 14,2 % hmot. Si a v množstve 150 g sa roztaví v grafitovom tégliku v Iaboratórnej indukčnej peci 6 V 22 (vysokofrekvenčnej). Po roztavení sa přidá 2 g chemicky čistého oxidu železitého v práškové] formě a pri člastočne zakrytom tégliku udržuje sa teplota roztavenej zliatiny na 1530 °C po dobu 5 minút. Po zmeraní teploty sa zliatina naleje do ocelověj kokilky na plochý kruhový odliatok. Po ochladení a vybratí z kokily sa odliatok očistí od povrchových oxidov rotujúcim drůteným kotúčom, rozdrví a pomelia na vzorky pre chemickú analýzu. Změna obsahu sprievodných prvkov: před rafináciou a po rafinácii bola: (v % hmot.) hliník 1,20%, (0,32%), vápník 0,70 %, (0,17 %), titán 0,18 % (0,04 %).Ferro-silicon containing 14.2 wt. Si and 150 g are melted in a graphite crucible in a 6V 22 (high frequency) IAB. After melting, 2 g of chemically pure ferric oxide is added in powder form and the temperature of the molten alloy is maintained at 1530 ° C for 5 minutes while the crucible is covered. After measuring the temperature, the alloy is poured into a steel chill on a flat circular casting. After cooling and removal from the ingot mold, the casting is cleaned of the surface oxides by a rotating wire, crushed and ground for chemical analysis. Change in accompanying elements: before refining and after refining: (in% by weight) aluminum 1.20%, (0.32%), calcium 0.70%, (0.17%), titanium 0.18% ( 0.04%).

Claims

OBJECTIVE A method of reducing the accompanying elements including titanium in ferro-silicon, characterized in that chemically pure iron oxide is introduced into the molten ferro-silicon while continuously monitoring the temperature and melt blending at which the melt temperature is kept below the melting point of the slag formed only in the solid phase.