HU187645B - Process for the production of complex ferro-alloys of si-base - Google Patents

Process for the production of complex ferro-alloys of si-base Download PDF

Info

Publication number
HU187645B
HU187645B HU82492A HU49282A HU187645B HU 187645 B HU187645 B HU 187645B HU 82492 A HU82492 A HU 82492A HU 49282 A HU49282 A HU 49282A HU 187645 B HU187645 B HU 187645B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
carbon
pellet
oxides
pellets
insert
Prior art date
Application number
HU82492A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT34556A (en
Inventor
Istvan Tamas
Szilard Riederauer
Janos Kovacs
Original Assignee
Vasipari Kutato Fejleszto
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vasipari Kutato Fejleszto filed Critical Vasipari Kutato Fejleszto
Priority to HU82492A priority Critical patent/HU187645B/hu
Priority to CA000463331A priority patent/CA1224046A/en
Priority to FR8414251A priority patent/FR2570391B1/fr
Priority to US06/651,849 priority patent/US4576637A/en
Priority to GB8423549A priority patent/GB2164354B/en
Priority to AU33308/84A priority patent/AU565837B2/en
Priority to DE19843435542 priority patent/DE3435542A1/de
Priority to JP59202177A priority patent/JPS6179744A/ja
Publication of HUT34556A publication Critical patent/HUT34556A/hu
Publication of HU187645B publication Critical patent/HU187645B/hu

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/003—Making ferrous alloys making amorphous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5264—Manufacture of alloyed steels including ferro-alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/2406—Binding; Briquetting ; Granulating pelletizing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

A találmány Si-alapú komplex ferroötvözetek előállítására vonatkozik.
A vaskohászatban a Si-alapú komplex ferroötvözeteket a nyersvas és az öntöttvas, valamint az acél ötvözésére, modifikálására, kéntelenítésére és dezoxidálására, valamint a karbon stabilizálására használják. A felsorolt feladatok megoldására a Si-alapú komplex ferroötvözetek csak akkor felelnek meg, ha a Fe és Si alapalkotókon kívül a kívánt cél elérésére alkalmas elemeket is tartalmazzák. Mivel ezek az elemek játsszák a főszerepet az elérendő cél megvalósításában, ezért a továbbiakban főalkotóknak fogjuk nevezni, és megkülönböztetésül (az ötvözetben mindig jelenlévő Fe és Si alapalkotóktól és az ötvözetben kismennyíségben jelenlévő C, P és S szennyezőktől, amelyeket nem jelölünk) zárójelbe tesszük.
Az ötvözetben lévő főalkotók számától függően beszélhetünk:
- egyalkotós Si-alapú komplex ferroötvözetekről, ilyenek pl.: FeSi(Ti); FeSi(Zr); FeSi(V); FeSi(Al); FeSi(Cr); FeSi(B); FeSi(Mn); FeSi(Mg); FeSi(Ca); FeSi(Ba); FeSi(Ce) stb.
- kétalkotós Si-alapú komplex ferroötvözetekről, ilyenek pl.: a FeSi(Ti,Zr); FeSi(Zr,Cr); FeSi(Al,Cr); FeSi(AI,Ca); FeSi(Al,Ba); FeSi(Al.Ce); FeSi(Al,Mn); FeSi(Ti,Mn) stb.
- háromalkotós Si-alapú komplex ferroötvözetekről, ilyenek pl.: a FeSi(Ti,Zr,Cr); FeSi(Al,Cr,Ca); FeSi(Al,Ca,Ba); FeSi(Al,Ca,Ce) stb.
- négyalkotós Si-alapú komplex ferroötvözetekről, ilyenek pl.: a FeSi(Ti,Zr,Cr,Al); FeSi(Al,Cr,Ca, Ba); FeSi(Al,Zr,Ca,Ce) stb.
A Si-alapú komplex ferroötvözetek előállítására az alant felsorolt módszerek ismeretesek:
- a karbotermikus egyszakaszos módszer, amikor a Si és a főalkotók redukálása oxidjaikból karbontartalmú redukálószerrel történik;
- a karbo- és karbidotermikus többszakaszos módszer, amikor a Si és/vagy a főalkotók egy részének redukálása oxidjaikból karbontartalmú redukálószerrel és SiC-al és/vagy a főalkotók másik részének karbidjait tartalmazó termékkel történik;
- a szilikotermikus kétszakaszos módszer, amikor a főalkotót oxidjaiból a már kemencében előállított Si-al redukálják;
- a sziliko-aluminotermikus háromszakaszos módszer, amikor a főalkotót oxidjából a már kemencében előállított FeSi-al és külön elektrolízis útján előállított Al-al redukálják;
- az összeolvasztásos sokszakaszos módszer, amikor a FeSi-ot a külön-külön szakaszban előállított föalkotókkal olvasztják össze.
A felsorolt módszerek közül általában az első, úgynevezett karbotermikus módszer bizonyult leggazdaságosabbnak. Egy sor Si-alapú komplex ferroötvözet gyártása során azonban jelentős mennyiségű salak is keletkezik, s adott esetben ez nemcsak a gazdaságosság akadályát állítja a módszerrel szemben, hanem ha a salak magas olvadáspontú és karbidos, ki sem folyik a kemencéből és a gyártást nem lehet tovább folytatni, vagy más bététre kell áttérni, vagy a kemencével le kell állni és újra indulni. Különösen nagy nehézségek lépnek fel akkor, ha a Sí-alapú komplex ferroötvözet gyártásához a 2 nagy hamu- és kis kalóriatartalmú szeneket, az erőművi salakokat és pernyéket is fel kívánjuk használni. Ennek pedig különös jelentősége van, 5 mivel így rendkívül olcsó nyersanyagok igen nagy mennyiségének birtokába jutva, megteremthetjük a gyártás gazdaságosságának az alapját.
A 675 085 sz. szovjet szabadalmi leírás pl. arról tudósít, hogy a leírásban közölt eljárással 29-42% nagyolvasztói salakból, 50-59% nagy hamutartalmú kőszénből, 8-12% vastartalmú anyagból álló betétből FeSi(AlCa) kétalkotós Si-alapú komplex ferroötvözet állítható elő. Az eljárással azonban
1,5 kg nagyolvasztói salakból 3,2 kg kőszénből és 1A 0,3 kg vasforgácsból csupán 1 kg 40-45% Si,
10-15% Al, 8-15% Ca, 25-35% Fe-tartalmú ötvözetet állítanak elő az elméletileg előállítható 1,61 kg helyett. A fémkihozatal csupán 62%-os, vagyis a fémtartalom 38%-a a salakba megy, ami azt jelenti, 9n hogy az eljárás során nagymennyiségű salak keletkezik.
A 3 393 068 sz. amerikai szabadalmi leírás már arról tudósít, hogy a Si-alapú komplex ferroötvözet előnyösen állítható elő oly módon, hogy készítenek 2 egy elsőtípusú pelletet vagy brikettet (a továbbiakban az egyszerűség kedvéért csak pelletet) a szilíciummá redukálandó szilíciumoxidnak legalább nagyobb részéből és az említett szilíciumdioxid redukálásához elegendő közepesen-erősen kokszolható szénből és egy második típusú pelletet a redukálandó ércnek legalábbis nagyobb részéből és az említett érc redukálásához elegendő közepesen-erősen kokszolható szénből, az említett két típusú pelleten előzetes hőkezelést végeznek, hogy az említett szén legalábbis részlegesen kokszolódjék és ezáltal cel35 lás, kokszolt alapanyagot képezzen és az említett első típusú és az említett második típusú pelleteket együttesen kohósítják kemencében, hogy a kohósítás az említett szilíciumot tartalmazó ferroötvözetet eredményezze. Az eljárás során tehát egyfajta, 0 de két típusú pelletből álló betétet kohósítanak, karbotermikus, egyszakaszos módszerrel.
Az eljárás hátránya, hogy a pelletek villamosvezető-képessége a szén kokszosodása miatt nagy, s emiatt, - amint arról a szabadalmi leírás említést is tesz - nem sikerül a kohósítást salakmentesen lefolytatni.
A 676 634 sz. szovjet szabadalmi leírás szerint Si-alapú komplex ferroötvözet salakmentesen állítható elő szintén karbotermikus egyszakaszos mód50 szerrel, amelynek során a teljes mennyiségű karbonos redukálószert és a főalkotók oxidjait hordozó érceket összekeverve állítanak elő brikettet, amelyben a karbon 2,5-13-szorosan több, mint amennyi a főalkotók redukálásához szükséges, de 1,03-1,2555 szőr kevesebb, mint amennyi a betét valamennyi alkotó elemének redukálásához szükséges. Tehát a Si-ot is a brikettben lévő karbonos redukálószerrel redukálják.
Az eljárás során így mindig csak egyfajta és egyθθ típusú pelletből és kvarcitból álló betétet kohósítanak.
Az eljárás hátrányai:
- az eljárással elsősorban egyalkotós ötvözetek állíthatók elő, azonban már ezek között is van 65 olyan, amelyiket az eljárással nem lehet salakmen-21
187 645 tesen előállítani. Ilyen pl.: a FeSi(B), mivel a B2O3 igen alacsony olvadáspontja (723 °C) miatt előbb megolvad a brikettben, mielőtt még a bór redukálódna. A brikettből kifolyó bóroxid a kvarcittal alacsony olvadáspontú salakot ad és ezért a salakképződés elkerülhetetlen, az eljárás az állítás ellenére ez esetben nem lesz salakmentes. Ezen kívül vannak olyan összetételű egyalkotós ötvözetek, amelyek egyáltalán nem állíthatók elő az eljárással. Ilyenek a nagy Cr- vagy Mn, de kis Si-tartalmú FeSi(Cr) vagy FeSi(Mn) ötvözetek. Hiszen az eljárás szerint a brikettben minimálisan 2,5-ször több karbonnak kell lenni, mint amennyi a főalkotó redukálásához szükséges, s ezzel a nagymennyiségű karbonnal Si-ot redukálnak. Ezt a nagymennyiségű Si-ot az ötvözet mindig tartalmazni fogja, ezért az így meghatározott Si-tartalmú ötvözettől kisebb Si-tartalmú ötvözetet előállítani nem lehet.
- a fentieken kívül már a kétalkotós ötvözetek előállításakor előjön az a hátrány, hogy a savképző vagy amfoter és bázisképző elem oxidját (pl.: Al2O3-at, és CaO-t) együtt tartalmazza a brikett, akkor ezen oxidok - mielőtt belőlük az Al és Ca főalkotók redukálódnánának - reagálnak egymással és alacsony olvadáspontú, stabil vegyület képződik belőlük (a példa szerint 1455 °C-on olvadó 12 CaO.7Al2O3 vegyület), amelyik kifolyik a brikettből, s a kvarcittal még alacsonyabb olvadáspontú (1200 °C) salakot alkotva igen nagymértékben megnöveli(k) a salakképződést. A főalkotók számának növelésével szaporodnak a brikettben lévő oxidok, s ezzel arányban a problémák is, melyek nem oldhatók meg, még a javasolt tizenháromszoros többletkarbon adagolásával sem. Erre bizonyíték a 648 635 sz. szovjet szabadalmi leírás, amely szerint a nagy hamutartalmú koksszal salakmentesen még FeSi-ot sem lehet gyártani, hogyan lehetne akkor Si-alapú komplex ferroötvözetet. A koksz hamuja, annak ellenére, hogy mennyisége lényegesen kevesebb, mint a brikettben lévő vegyes oxidtartalom, mégis megindítja a salakképzödést, hát akkor hogy ne indítaná meg a brikett viszonylag magas, vegyes oxidtartalma. Ezért az eljárás alkalmatlan savképző és amfoter és bázisképző elemet vegyesen tartalmazó többalkotós Si-alapú komplex ferroötvözetek előállítására;
- mivel az eljárás szerint a brikettben a karbon mennyisége lényegesen több, mint amennyi az oxidok redukálásához szükséges, ezért még akkor se lesz a brikett ellenállása nagy, ha az oxid nagy ellenállású, mert a fölös karbon koksz alakjában visszamarad és lecsökkenti a brikett ellenállását, ezáltal a betét ellenállását is. Kis ellenállású betétbe pedig nem fognak az elektródák mélyen merülni, emiatt a betétoszlopban az egyes zónák (kigázosodó, koksz- és karbidképző, redukciós zóna) összeszűkülnek és nem marad elég idő, sem az illóanyag eltávolítására, sem a koksz- és karbidképződésre, sem a redukcióra és ez salakképződéshez vezet;
- az eljárással nem lehet a karbidlartalmú hulladékokat feldolgozni, pedig ezek feldolgozása jelentős költségcsökkentést tesz lehetővé, és ezzel az eljárás gazdaságosságának az alapját megteremthetjük.
A találmány célja a nagy hamutartalmú szenek, az erőmüvi salakok és pernyék stb., a karbid-tartalmú hulladékok, mint olcsó nyersanyagok felhasználására, a költségek csökkentésére, az ötvözet minőségének javítására és választékának bővítésére, a betét villamos ellenállásának növelésére, az ismert eljárások hátrányainak kiküszöbölésére alkalmas Si-alapú komplex ferroötvözetek betétből villamos ívkemencében redukálással történő előállítására alkalmas eljárás kialakítása.
A cél elérése érdekében kísérleteket végeztünk. Kísérleteink során azt találtuk, hogy a pellet nem tartalmazhat még önmagában sem olyan oxidot, amely megolvad mielőtt belőle az elem redukálódna, vagy az oxid karóiddá alakulna, mert kifolyik a pelletből és a kvarcittal még alacsonyabb olvadású eutektikumot alkotva lehetetlenné teszi a főalkotó és a Si kiredukálását az olvadékból, a salakképződés elkerülhetetlen. Kísérleteink igazolták, hogy szerencsére a fontos főalkotók közül csak egynek van ilyen tulajdonsággal rendelkező oxidja, és ez a bóroxid (B2O3), amely már 723 °C-on olvad.
További kísérleteink során azt találtuk, hogy a pelletben nem lehet két olyan oxid sem - s ennek megfelelően a betétben darabos állapotban sem amelynek olvadáspontja külön-külön magas ugyan, de egymással egy vagy több alacsony olvadáspontú vegyületet és/vagy eutektikumot alkotnak. Azért nem, mert ezek létrejönnek még mielőtt az oxidokból az elemek kiredukálódnának, az olvadékból pedig az elemeket már nem lehet kiredukálni. Pl. a 2570 °C-on olvadó CaO-ot és a 2050 °C-on olvadó Al2O3-at, amelyeknek olvadáspontja külön-külön magas, azonban az 1455 ’C-on olvadó 12 CaO. 7A12O3 összetételű vegyületet és az 1395 ’Con és az 1400 ’C-on olvadó eutektikumokat hozzák létre, nem tartalmazhatja együtt egyetlen pellet sem, külön pelletnek kell tartalmazni a CaO-t és külön pelletnek az Al2O3-at még akkor is. ha a pelletben több a karbon, mint amennyi a pelletben lévő oxidok redukálásához szükséges. Más oxidokra is ugyanez vonatkozik. Az egyes oxidokat tehát csak a célszerűen kialakított egyes pelletiípusok tartalmazhatják.
Kísérleteink igazolták, hogy bázisképző elemek oxidjai, vagy amfoter elemek oxidjai, vagy savképző elemek oxidjai egymás közt nem vegyülnek, ha olvadáspontjuk magas és eutektikumot is csak elvétve alkotnak, s ezek olvadáspontja is magas, ezért mielőtt megolvadnának karbidok fognak keletkezni belőlük, ha olyan pellet tartalmazza őket. amelyben a karbon valamivel több, mint amennyi az oxidok karbidokká történő átalakításához szükséges. A karbidok olvadáspontja szintén magas és nem is vegyülnek egymással, így ezeket a karbidokat oxidokkal bontva eredményül az oxid eleméi és a karbid elemét tartalmazó ötvözet képződik. A karbidot bontó oxid nem csak a SiO, lehet, hanem a főalkotók oxidjai is, sőt, amennyiben a főalkotó oxidja könnyebben redukálható mint a SiO2, ezen kívül a föalkoló jól oldja a Si-ot és a többi főalkotót is, netán alacsony olvadásponiú fémvegyületel. vagy eutektikumot alkot ezekkel, akkor kifejezetten előnyös a szerepcsere a SiO, és a íöalkotó oxidja közöli, annál is inkább, mert
187 645 csakis így válik lehetővé, hogy alacsony Si-tartalmú ötvözeteket is tudjunk előállítani.
Kísérleteink során megvizsgálva mostmára pelletben, vagy a betétben darabos állapotban lévő oxid-karbid viszonyt azt találtuk, hogy bármely legyen az savképzö, amfoter, vagy bázisképző-elem karbidját - és savképző, vagy amfoter, vagy bázisképző elem oxidját már tartalmazhatja együtt a pellet, ha a pelletben a karbon elegendő, vagy valamivel több, mint amennyi a pelletben lévő oxidok karbidokká történő átalakításához szükséges. Pl. egy pellet tartalmazhat SiC-ot, B4C-ot, CaCt-ot és TiO2-ot, vagy Al2O3-ot, vagy BaO-ot, mivel az oxidokból a karbidok (TiC vagy A14C3 vagy BaC2) fognak keletkezni a kohósítás során a karbidképződési zónában, amennyiben a pelletben ehhez elegendő karbon áll rendelkezésre. A pelletben keletkező karbidok oxidokkal bontva az oxid fémes elemét és a karbid fémes elemét tartalmazó ötvözetet eredményezik a redukciós olvasztó zónában, a kohósítás alkalmával.
Kísérleteink során megvizsgálva a pelletben lévő karbonos redukálóanyagot azt találtuk, hogy a legjobb eredményt azokkal a karbonfölösleges pelletekkel lehet elérni, amelyekben a karbon 1,05-1,5ször - célszerűen 1,05-1,15-ször - több, mint amennyi a pelletben lévő oxidok karbidokká történő átalakításához szükséges. Ha ettől több karbonos redukálószert tartalmaz a pellet, akkor a karbonfölösleges redukálószer elkokszosodik, s a karbonfölösleges pellet hasonlóan fog viselkedni, mint a koksz, nem lesz nagy a villamosellenállása és így a betét ellenállása sem lesz nagy. Emiatt az elektródák betétbemerülése csökken és az egyes zónák (kigázosodó, kokszosodó, karbidképző, redukciós) összeszűkülnek, nem lesz elegendő idő az illóanyagok eltávolítására, a koksz és karbidképzésre és a redukcióra, és ez salakképződéshez vezet, ezen belül pedig rendkívül lerontja a kemence hőhasznosítási tényezőjét. A redukció során keletkező gázok ugyanis hőtartalmuk leadása nélkül magas hőmérsékleten távoznak a kemencéből. A szükséges többlet karbont tehát ftem a pelletbe, hanem a betétbe kell adni darabos, nagy ellenállású, kis hamutartalmú petrolkoksz, faszén vagy száraz lignit, tőzeg vagy fahulladék formájában, azért, mert csakis így készíthetünk nagy ellenállású betétet.
S végül kísérleteink során megvizsgálva a kvarcilot mint betétalkotót azt találtuk, hogy nem alkalmazható minden esetben. Vannak ugyanis olyan esetek, amikor rendkívül magas olvadáspontú szilicidek keletkeznek, s ezeket nem lehet a kemencéből kicsapolni, s emiatt nem lehet folyamatos üzemvitelt biztosítani. Ilyenek pl. a 2210“C-on olvadó Zr2SÍ, a 2210°C-on olvadó Zr5Si3, a 2220 “C-on olvadó Zr4Si3, a 2120°C-on olvadó Ti5Si3, a 2050 “C-on olvadó V3Si, a 2150°C-on olvadó V5Si3, az 1930 “C-on olvadó NbSi2. A fenti szilicidek elemeinek redukálásakor éppen keletkezésük megakadályozása céljából a betétben kvarcit helyett olyan főalkotó oxidját kell alkalmazni, amely oldja a Si-ot és a szilicid fémes elemét is és/vagy eutektikumokat alkotva olyan alacsony olvadáspontú ötvözetet eredményez, amely már könnyen kicsapolható, vagy vasadalékot kell alkalmazni.
Annál is célszerűbb így eljárni a kohósítás hőmérsékletének növelése helyett - aminek egyébként a kemencebélés anyagának olvadáspontja határt is szab -, mert így kisebb az elgőzölgésböl eredő Si és fémveszteség, különösen az alacsony forráspontú Mg, Ca, Ba, Mn, Cr esetében. A kvarcit helyett használt oxid ha darabos, lehet betétalkotó mint a kvarcit, ha azonban porszerű, akkor pelletezni kell mégpedig úgynevezett karbonhiányos pelleteket kell készíteni és a karbonnak 1,5-50-szer kevesebbnek kell lenni, mint amennyi a pelletben lévő oxidok elemekké történő redukálásához szükséges.
Eljárásunkhoz először tehát pelletet kell készíteni. A pellet az elmondottak szerint lehet karbonfölösleges, amely ha bázisképző elemek oxidjait és/vagy karbidjait tartalmazza, akkor bázikus, ha amfoter elemek oxidjait és/vagy karbidjait tartalmazza, akkor semleges, ha savképzö elem oxidjait és/vagy karbidjait tartalmazza, akkor savas típusú. Vegyes típusú pellet (bázikus és semleges és savas) oxidokból nem készíthető, de bázisképző elemek és/vagy amfoter elemek és/vagy savképző elemek karbidjaiból és bázisképző elemek oxidjaiból vagy amfoter elemek oxidjaiból vagy savképző elemek oxidjaiból már igen.
Az elmondottak szerint a pellet lehet karbonhiányos is, és az előbb elmondottak szerint a karbonhiányos pellet is lehet bázikus, semleges vagy savas.
A találmány leglényegesebb felismerése tehát az, hogy a salakképződés csakis úgy kerülhető el, ha többfajta, sőt fajtán belül több típusú pelletet készítünk el, nem lehet tehát, hogy egy pellet tartalmazza valamennyi főalkotó oxidját.
Most már a találmány alapjául szolgáló és megalkotásához szükséges lényeges felismerések birtokában újabb kísérleteket végeztünk a Si-alapú komplex ferroötvözetek előállítására és azt találtuk, hogy a kohósítás salakmentesen lefolytatható folyamatosan, amennyiben olyan betétet állítunk össze, amelyben a karbon összmennyisége 1,01—1,21-szer kevesebb, mint amennyi a betétben lévő valamennyi elem oxidjának elemmé történő redukálásához szükséges, és ezt a karbontartalmat úgy állítjuk be, hogy pelleteket készítünk, amelyek egyrészt redukálandó oxidként döntő mennyiségben vagy csak bázisképző, vagy amfoter, vagy savképző elemek azon oxidjait tartalmazzák, amelyek nem alkotnak egymással alacsony olvadáspontú eutektikumokat és vegyületeket, ezeken kívül tartalmaznak még karbont és/vagy karbidokat, de bázisképző és amfoter, vagy bázisképzö és savképző, vagy amfoter és savképző, vagy bázisképzö és amfoter és savképző elemek oxidját együtt nem, csak az ércek, ásványok, redukálóanyagok elfogadható természetes szennyezettségének határáig, és a bázikus vagy semleges, vagy savas típusú pelletek lehetnek karbonfölöslegesek, amelyekben a karbon 1,05—1,35-ször több mint amennyire a pelletben lévő oxidok karbidokká történő átalakításához szükséges, és lehetnek karbonhiányosak, amelyekben a karbon 1,5-50-szer kevesebb mint amennyi a pelletben lévő elemek oxidjának elemekké történő redukálásához szükséges, és a betétet:
187 645
a) karbonfölösleges (bázikus és/vagy semleges és/vagy savas jellegű) pelletekből és/vagy darabos karbidokból és
b) karbonhiányos (bázikus vagy semleges, vagy savas jellegű) pelletből, vagy bázisképző, vagy amfoter, vagy savképző elem darabos oxidjábói és
c) darabos karbonhordozókból, adott esetben vasadalékból állítjuk össze azzal a megkötéssel, hogy bóroxidot egyetlen pellet sem tartalmazhat és különálló betétalkotóként se szerepeljen és a rendkívül magas, így 1800 °C felett olvadó szilicidek képződésének elkerülése a SiO2 helyett a karbonhiányos pelletben vagy a betétben darabos állapotban olyan elem, előnyösen mangán oxidját alkalmazzuk, amely a szilicid fémes elemét és a Si-ot is oldva, vagy velük eutektikumot alkotva, alacsony olvadáspontú ötvözetet eredményez.
Találmányunkat közelebbről az alábbi kivitelű példákon konkrétan mutatjuk be:
1. példa
A 28-32% Ca-ot, 60-65% Si-ot, 3-7% Fe-ot tartalmazó FeSi(Ca) ötvözet előállítását eljárásunk szerint az alábbi összetételű betétből kell elvégezni:
112 kg karbonfölösleges (bázikus jellegű) pellet (56 kg égetett mész, 52 kg gázkoksz, 4 kg kötőanyag),
135 kg darabos kvarcit, 36-40 kg darabos faszén.
A betétben a karbon 61,6 kg az elméletileg szükséges 66,1 kg helyett, tehát 1,07-szer kevesebb, mint amennyi a betétben lévő valamennyi elem oxidjának elemmé történő redukálásához szükséges.
2. példa
A 75-80% Cr-ot, 8-10% Si-ot, 12-14% Fe-ot tartalmazó FeSi(Cr) ötvözetet eljárásunk szerint az alábbi betétalkotókból álló betétből állítjuk elő:
316 kg karbonfölösleges (savas jellegű) pellet (172 kg kvarchomok, 134 kg koksz, 12 kg kötőanyag),
1280 kg karbonhiányos (semleges jellegű) pellet (1190 kg Cr2O3 koncentrátum, 90 kg kötőanyag),
253 kg darabos petrolkoksz, 120 kg vasadalék.
A betétben a karbon 309 kg az elméletileg szükséges 349 kg helyett, tehát 1,13-szor kevesebb, mint amennyi a betétben lévő valamennyi elem oxidjának elemmé történő redukálásához szükséges.
3. példa
Az-50-55% Si-ot, 24-27% Ca-ot, 14-17%, Al-ot, 5-7% Fe-ot tartalmazó FeSi(Al.Ca) ötvözet előállítására eljárásunk szerint alkalmazott betét az alábbi alkotókból áll:
kg karbonfölösleges (semleges jellegű) pellet (36 kg bauxit, 18 kg koksz, 3 kg kötőanyag), kg karbonfölösleges (bázikus jellegű) pellet (44 kg égetett mész, 40 kg koksz, 3 kg kötőanyag),
110 kg darabos kvarcit, 45—55 kg fahulladék.
A betétben a karbon 62,1 kg az elméletileg szükséges 69,4 kg helyett, tehát 1,12-szer kevesebb, mint amennyi a betétben lévő valamennyi elem oxidjának elemmé történő redukálásához szükséges.
4. példa
A 47-52% Si-ot, 4-6% Ti-t, 8-12% Zr-t, 1416% Al-ot, 11-14% Ca-ot, 3-7% Fe-ot tartalmazó FeSi(Ti,Zr,Al,Ca) ötvözet eljárásunk szerint az alábbi betétalkotókból álló betétből állítjuk elő:
13,5 kg karbonfölösleges (savas jellegű) pellet (8,5 kg rutil, 4,5 kg koksz, 0,5 kg kötőanyag), kg karbonfölösleges (semleges jellegű) pellet (29 kg bauxit, 26 kg nagy hamu- és kis kalóriatartalmú szén, 3 kg kötőanyag), kg karbonfölösleges (bázikus jellegű) pellet (22 kg égetett mész, 20 kg koksz, 4 kg kötőanyag), kg karbonhiányos (savas jellegű) pellet (20 kg cirkonhomok, 1 kg kötőanyag),
106 kg darabos kvarcit,
40-45 kg lignit.
A betétben a karbon 55,4 kg az elméletileg szükséges 65,83 kg helyett, tehát 1,19-szer kevesebb, mint amennyi a betétben lévő valamennyi elem oxidjának elemmé történő redukálásához szükséges.
5. példa
A 46-50% Si-ot, 10-12% Ti-t, 7-8% Al-ot, 11-14% Ca-ot, 10-12% B-t, 10-14% Fe-ot tartalmazó FeSi(Ti,Al,B,Ca) ötvözetet eljárásunk szerint az alábbi betétaíkotókból álló betétből állítjuk elő:
kg karbonfölösleges (savas jellegű) pellet (17 kg rutil, 9 kg koksz, 1 kg kötőanyag), kg karbonfölösleges (semleges jellegű) pellet (18 kg bauxit, 9 kg koksz, 1,5 kg kötőanyag), kg karbonfölösleges (bázikus jellegű) pellet (22 kg égetett mész, 20 kg koksz, 14 kg B4C hulladék, 5 kg kötőanyag),
103 kg darabos kvarcit,
20-26 kg faszén,
6-8 kg vashulladék.
A betétben a karbon 51,4 kg az elméletileg szükséges 57,3 kg helyett, tehát 1,11-szer kevesebb, mint amennyi a betétben lévő valamennyi elem oxidjának elemmé történő redukálásához szükséges.
6. példa
A 24-26% Zr-t, 14-16% Si-ot, 38-42%, Mn-t,
8-12% Ca-ot, 8-12% Fe-ot tartalmazó ötvözet eljárásunk szerint az alábbi betétaíkotókból álló betétből állítjuk elő:
108 kg karbonfölösleges (savas jellegű) pellet (70 kg cirkonhomok, 29 kg koksz. 9 kg kötőanyag), kg karbonhiányos (bázikus jellegű) pellet (71 kg mangánérc, 6 kg kötőanyag), kg darabos kaleiumkurbid.
2-6 kg lignit.
_187 645
A betétben a karbon 31,2 kg az elméletileg szükséges 34,2 kg helyett, tehát 1,09-szer kevesebb, mint amennyi a betétben lévő valamennyi elem oxidjának elemmé történő redukálásához szükséges.
7. példa
A 12-16% Ca-ot, 15-20% Al-ot, 4-6% B-t, 50-55% Si-ot, 5-10% Fe-ot tartalmazó ötvözet eljárásunk szerint az alábbi betétalkotókból álló betétből állítjuk elő:
kg karbonfölösleges (semleges jellegű) pellet (62 kg nagy hamutartalmú szén, 10 kg bauxit,
6,4 kg B4C, 8 kg kötőanyag), kg karbonfölösleges (bázikus jellegű) pellet (28 kg erőművi salak, 16 kg koksz, 5 kg kötőanyag),
107 kg kvarcit,
6-10 kg lignit.
A betétben a karbon 73,2 kg az elméletileg szükséges 78,6 kg helyett, tehát 1,07-szer kevesebb, mint amennyi a betétben lévő valamennyi elem oxidjának elemmé történő redukálásához szükséges.
Amint az a közölt példákból is látható, találmányunk szerint eljárva mindig összeállítható az az optimális betét, amelyből az előírt összetételű ötvözetet a legkisebb energia felhasználásával a legjobb minőségben, folyamatos üzemvitellel, salakmentes kohósítással előállíthatjuk.

Claims (1)

  1. Szabadalmi igénypont
    Eljárás Si-alapú komplex ferroötvözetek - karbotermikus egyszakaszos, vagy karbo- és karbidotermikus többszakaszos módszerrel - folyamatos előállítására darabositott ércek, nagy hamutartalmú szenek, erőművi salakok, karbon és karbidtartalmú hulladékok és/vagy darabos ércek, karbidok és nagy villamos ellenállású karbonhordozók felhasználásával nagy villamos ellenállású betét készítése és villamos ívkemencében történő redukálása útján azzal jellemezve, hogy olyan betétet állítunk össze, amelyben a karbon összmennyisége 1,011,21-szer kevesebb, mint amennyi a betétben lévő valamennyi elem oxidjának elemmé történő redukálásához szükséges, és ezt a karbontartalmat úgy állítjuk be, hogy pelleteket készítünk, amelyek ismert kötőanyagot és egyrészt
    a) redukálandó oxidként döntő mennyiségben vagy csak bázisképző (bázikus jellegű pellet), vagy csak amfoter (semleges jellegű pellet), vagy csak savképző (savas jellegű pellet) elemek azon oxidjait tartalmazzák, amelyek nem alkotnak egymással alacsony, így 1600 °C alatt olvadó vegyületeket vagy eutektikumokat, másrészt
    b) az oxidokon kívül karbonos redukálószert és/vagy karbidokat olyan mennyiségben tartalmaznak, hogy a karbon mennyisége vagy 1,05-1,35ször több mint amennyi a pelletben lévő oxidok karbidokká történő átalakításához szükséges (karbonfölösleges pellet), vagy l,O5-5O-szer kevesebb, mint amennyi a pelletben lévő elemek oxidjainak fémes elemekké történő redukálásához szükséges (karbonhiányos pellet) és a betétet
    a) karbonfölösleges pelletekből és/vagy darabos karbidokból és
    β) karbonhiányos pelletböl, vagy bázisképző, vagy amfoter, vagy savképző elem darabos oxidjából és
    γ) darabos karbonhordozókból, adott esetben δ) vasadalékból állítjuk össze azzal a megkötéssel, hogy bóroxidot egyetlen pellet sem tartalmazhat és betétalkotóként sem szerepelhet, ezen kívül a rendkívül magas, így 1800 ’C felett olvadó szilicidek képződésének elkerülésére a SiO2 helyett a karbonhiányos pelletben vagy a betétben darabos állapotban olyan elem - előnyösen mangán - oxidját alkalmazzuk, amely elem a szilicid fémes elemét és a Si-ot is oldva vagy velük eutektikumot alkotva, alacsony olvadáspontú ötvözetet eredményez.
HU82492A 1982-02-18 1982-02-18 Process for the production of complex ferro-alloys of si-base HU187645B (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU82492A HU187645B (en) 1982-02-18 1982-02-18 Process for the production of complex ferro-alloys of si-base
CA000463331A CA1224046A (en) 1982-02-18 1984-09-17 Process for preparing silicium-based complex ferroalloys
FR8414251A FR2570391B1 (fr) 1982-02-18 1984-09-18 Procede de preparation de ferro-alliages a base de silicium
US06/651,849 US4576637A (en) 1982-02-18 1984-09-18 Process for preparing silicon-base complex ferrous alloys
GB8423549A GB2164354B (en) 1982-02-18 1984-09-18 Process for preparing silicon-base complex ferrous alloys
AU33308/84A AU565837B2 (en) 1982-02-18 1984-09-19 Silicon bearing ferroalloys
DE19843435542 DE3435542A1 (de) 1982-02-18 1984-09-27 Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von komplexen ferrolegierungen auf silizium-basis
JP59202177A JPS6179744A (ja) 1982-02-18 1984-09-28 珪素基複合合金鉄の連続的生成法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU82492A HU187645B (en) 1982-02-18 1982-02-18 Process for the production of complex ferro-alloys of si-base

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT34556A HUT34556A (en) 1985-03-28
HU187645B true HU187645B (en) 1986-02-28

Family

ID=10949822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU82492A HU187645B (en) 1982-02-18 1982-02-18 Process for the production of complex ferro-alloys of si-base

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4576637A (hu)
JP (1) JPS6179744A (hu)
AU (1) AU565837B2 (hu)
CA (1) CA1224046A (hu)
DE (1) DE3435542A1 (hu)
FR (1) FR2570391B1 (hu)
HU (1) HU187645B (hu)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4666516A (en) * 1986-01-21 1987-05-19 Elkem Metals Company Gray cast iron inoculant
GB0009630D0 (en) * 2000-04-19 2000-06-07 Adwell Worldwide Inc Ferroalloy production
CN101967570A (zh) * 2010-10-11 2011-02-09 大同市和合新能源科技有限责任公司 一种红土镍矿生产镍铁合金的方法
CN103946400B (zh) 2011-11-15 2017-06-13 奥图泰有限公司 用于制造铬铁的冶金组合物
CA2851287C (en) 2011-11-15 2016-10-25 Outotec Oyj Process for the manufacture of ferrochrome
CN103469052B (zh) * 2013-09-17 2016-04-27 河南豫中铁合金有限公司 一种硫铁及其制备方法
CN105039832A (zh) * 2015-09-07 2015-11-11 河南豫中铁合金有限公司 一种增硫剂及其制备方法
CN115572888B (zh) * 2022-09-29 2023-11-24 中色（宁夏）东方集团有限公司 钒铁合金及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1051809A (hu) * 1964-06-17 1900-01-01
FR1470999A (fr) * 1966-03-11 1967-02-24 Knapsack Ag Procédé de préparation de ferrosilicium
US3759695A (en) * 1967-09-25 1973-09-18 Union Carbide Corp Process for making ferrosilicon
US3704114A (en) * 1971-03-17 1972-11-28 Union Carbide Corp Process and furnace charge for use in the production of ferrosilicon alloys
US4155753A (en) * 1977-01-18 1979-05-22 Dekhanov Nikolai M Process for producing silicon-containing ferro alloys
US4255184A (en) * 1978-07-18 1981-03-10 Japan Metals & Chemicals Co., Ltd. Method and apparatus for refining ferrosilicon
DE2853007C2 (de) * 1978-12-07 1983-11-24 Ukrainskij naučno-issledovatel'skij institut special'nych stalej splavov i ferrosplavov, Zaporož'e Verfahren zur Herstellung von siliziumhaltigen Legierungen zum Desoxidieren, Modifizieren und Legieren von Stahl und Gußeisen
US4229214A (en) * 1979-05-30 1980-10-21 Shushlebin Boris A Process for combined production of ferrosilicozirconium and zirconium corundum
SE421065B (sv) * 1979-10-24 1981-11-23 Kema Nord Ab Forfarande for framstellning av kisel eller ferrokisel

Also Published As

Publication number Publication date
AU3330884A (en) 1986-03-27
JPS6179744A (ja) 1986-04-23
HUT34556A (en) 1985-03-28
FR2570391B1 (fr) 1986-11-28
AU565837B2 (en) 1987-10-01
CA1224046A (en) 1987-07-14
US4576637A (en) 1986-03-18
DE3435542A1 (de) 1986-04-03
FR2570391A1 (fr) 1986-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8317895B2 (en) Method for recovering valuable metals from wastes
US4731112A (en) Method of producing ferro-alloys
HU187645B (en) Process for the production of complex ferro-alloys of si-base
JPH06172916A (ja) ステンレス鋼の製造
US3304175A (en) Nitrogen-containing alloy and its preparation
US5698009A (en) Method for agglomerating pre-reduced hot iron ore particles to produce ingot iron
EP2057294B1 (en) A method for the commercial production of iron
CA1174855A (en) Method of producing molten metal consisting mainly of manganese and iron
RU2455379C1 (ru) Способ выплавки низкоуглеродистых марганецсодержащих сплавов
US1820998A (en) Smelting of ores
KR0125761B1 (ko) 탄화규소나 탄화망간 또는 그 철함유합금의 제조방법
JPS61231134A (ja) フエロアロイの製造方法
US3037856A (en) Ferromanganese production
JP3750928B2 (ja) 加炭材およびそれを用いた製鋼方法
TWI825639B (zh) 矽鐵釩及/或鈮合金、矽鐵釩及/或鈮合金之製造及其用途
JPS6340729A (ja) 硫化第一鉄の製造方法
RU2206628C2 (ru) Шихта для получения азотсодержащих лигатур на основе тугоплавких металлов
JP3848453B2 (ja) 金属鉄の製造方法
US1065855A (en) Process of manufacturing alloys.
RU2148102C1 (ru) Способ получения ферромарганца
GB2164354A (en) Process for preparing silicon-base complex ferrous alloys
US3271139A (en) Process for the production of low sulfur ferrochromium
SU1273400A1 (ru) Способ выплавки силикомарганца
WO2017164898A1 (en) Method of treating unrefined tungstic acid to produce alloy grade tungsten for use in tungsten bearing steels and nickel based superalloys
SU1640192A1 (ru) Способ производства бесфосфористого углеродистого ферромарганца

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee