PL32150B1 - Sposób wytwarzania w piecu indukcyjnym stopów zelaznych o malej zawartosci wegla - Google Patents

Sposób wytwarzania w piecu indukcyjnym stopów zelaznych o malej zawartosci wegla Download PDF

Info

Publication number
PL32150B1
PL32150B1 PL32150A PL3215039A PL32150B1 PL 32150 B1 PL32150 B1 PL 32150B1 PL 32150 A PL32150 A PL 32150A PL 3215039 A PL3215039 A PL 3215039A PL 32150 B1 PL32150 B1 PL 32150B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
furnace
charge
bath
metal
iron
Prior art date
Application number
PL32150A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL32150B1 publication Critical patent/PL32150B1/pl

Links

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania w piecu indukcyjnym stopów zelaznych o malej zawartosci wegla. W szczególnosci dotyczy on sposobu wytwa¬ rzania stopów zelaznych, stali nierdzew¬ nych i nie plamiacych sie lub podobnego tworzywa bezposrednio z rud przy zasto¬ sowaniu metalicznych srodków redukcyj¬ nych takich, jak krzem, zelazo-krzem lub podobne.Stopy zelazne wytwarzano dotychczas glównie w elektrycznych piecach luko¬ wych. Elektrody weglowe takich pieców w sposób nieunikniony wprowadzaja we¬ giel do kapieli metalowej, wobec czego trudno jest w piecu lukowym wytwarzac stopy zelazne o bardzo malej zawartosci wegla. Takie stopy wytwarzano dotych¬ czas sposobem czysto chemicznym, wyzy¬ skujac co najmniej czesciowo cieplo reak¬ cji egzotermicznych przez zastosowanie odpowiednich metalicznych srodków re¬ dukcyjnych.W ostatnich latach powszechnie stoso¬ wano elektryczny piec indukcyjny typu tyglowego do przetapiania metali przy wy¬ twarzaniu stopów specjalnych oraz przy rafinowaniu, odtlenianiu, odsiarkowywaniu oraz odfosforowywaniu kapieli metalo¬ wych, zwlaszcza stalowych, w tych przy¬ padkach, gdy ilosc zuzla w stosunku do przetapianego metalu byla stosunkowo nieduza. Efektywne zuzycie energii elek¬ trycznej, a tym samym wywiazywanie cie¬ pla w piecu indukcyjnym, zalezy od stop¬ nia indukcji pradów elektrycznych w sa- hiytn ladunku. Wielkosc lych pradów in¬ dukowanych zalezy od elektrycznej prze¬ wodnosci ladunku. A zatem materialów nie przewodzacych pradu elektrycznego nie inozna ogrzewac bezposrednio w piecu in- dukcyjnyiii. Poniewaz rudy metalowe i zwykle srodki redukcyjne, np. zelazo¬ krzem, krzemek wapnia itd., stosowane przy wytwarzaniu stopów zelaznych bez" posrednio z rud, oraz duze ilosci zuzla wy¬ twarzanego podczas, redukcji rud, prak¬ tycznie biorac, nie przewodza elektrycz¬ nosci, przeto przekonano sie w prakty¬ ce, ze przy wytwarzaniu stopów zelazo- krzemowych bezposrednio z rtidy w piecu indukcyjnym napotyka sie znaczne trud¬ nosci'. Glówna trudnosc przy wykonywa¬ niu takich procesów polegala przede wszystkim na koniecznosci stosowania du¬ zej ilosci zuzla oraz innych materialów nie przewodzacych elektrycznosci, wskutek czego doprowadzanie ciepla do ladunku wymagalo zbyt wiele czasu, a przebieg re¬ dukcji rudy byl bardzo powolny. Prócz te¬ go zasadowa wyprawa pieca ulegala zbyt szybko zuzyciu.Korzysci, wynikajace z moznosci zasto¬ sowania pieca indukcyjnego do wytwarza¬ nia bezposrednio z rud stopów zelaznych o malej zawartosci wegla, sa tak oczywi¬ ste, ze juz niejednokrotnie starano sie roz¬ wiazac to zagadnienie. Na przyklad we¬ dlug patentu amerykanskiego nr 1893992 w celu unikniecia trudnosci powodowa¬ nych zla przewodnioscia elektryczna la¬ dunku wprowadzano do zwyklego pieca indukcyjnego o wielkiej czestotliwosci przewodzace elektrycznosc kawalki me¬ talu, np. w postaci pretów, czesci rur itd., rozmieszczajac (je w calej masie ladunku skladajacego sie z rudy i zelazo-krzemu.Materialy przewodzace elektrycznosc ogrzewa sie za pomoca pradów induko¬ wanych i za pomoca tych materialów prze¬ nosi sie cieplo do otaczajacego je ladun¬ ku. Metal, otrzymany zarówno wskutek redukcji rudy, jak i z dodanych do ladun¬ ku kawalków metalu opada przez zuzel utworzony podczas procesu i zbiera sie na dnie pieca, podczas gdy zuzel, który zle przewodzac elektrycznosc nie ulega ogrza¬ niu dzialaniem, pradów indukowanych, twardnieje w górnej czesci pieca natych¬ miast po wydzieleniu sie zen i opadnieciu roztopionego metalu. Jednakze sposób ten nie znalazl zastosowania w przemysle.Wedlug patentu szwedzkiego nr 80055 starano sie uniknac trudnosci, powodowa¬ nych zla przewodnioseia elektryczna la¬ dunku, przez uprzednie roztapianie pew¬ nej ilosci metalu w piecu indukcyjnym. Na¬ stepnie przerabiany ladunek czyli rude i topniki doprowadzano do tej kapieli roz¬ topionego metalu przez przewód przewo¬ dzacy elektrycznosc, np. wykonany z gra¬ fitu lub podobnego materialu, w którym cieplo wywiazujace sie wskutek dzialania pradów indukowanych zostaje przeniesio¬ ne do ladunku, zanim ladunek ten zostanie wprowadzony do roztopionego metalu. Ten sposób równiez nie przyjal sie w prak¬ tyce.Wszystkie znane sposoby redukcji rud w piecu indukcyjnym w celu bezposred¬ niego wytwarzania z nich stopów zelaz¬ nych o malej zawartosci wegla nie daly za¬ dowalajacych wyników technicznych i eko¬ nomicznych, wskutek czego uwazano, ze wytwarzanie metali i ich stopów przez re¬ dukcje rud w piecu indukcyjnym jest nie¬ wykonalne.Na podstawie dokladnych studiów i ba¬ dan, uzupelnionych wyczerpujacymi do¬ swiadczeniami i próbami wykonanymi w skali przemyslowej, zostalo stwierdzone, ze jednak mozna wytwarzac stopy zelaz¬ ne bezposrednio z rud w piecu indukcyj¬ nym w sposób zadowalajacy zarówno pod - 2 —wzgledem technicznym, jak i ekonomicz¬ nym. Na przyklad stwierdzono, ze w tym przypadku duze znaczenie posiada ener¬ giczne mieszanie ladunku podczas reduk¬ cji rudy, a znaczna ilosc roztopionego me¬ talu powinna zawsze pozostawac w piecu po spuscie gotowych stopów. Wynalazek niniejszy zostal oparty na podobnych stwierdzeniach, dokonanych w ciagu ba¬ dan, co zostalo bardziej szczególowo wy¬ jasnione nizej uwypuklajac charaktery¬ styczne i nowe jego cechy.Przy wykonywaniu sposobu wedlug wynalazku niniejszego poddawane reduk¬ cji tlenki metali, jak np. tlenki chromu, molibdenu, manganu, wolframu, tytanu, wanadu, niobu itd., redukuje sie za pomo¬ ca krzemu, stosowanego w postaci zela- zo-krzemu, krzemku wapnia, stopów krze¬ mu z odpowiednimi metalami itd., albo za pomoca innych metalicznych srodków re¬ dukcyjnych, takich jak np. wapn, alumi¬ nium, magnez, sód itd. Krzemionke i (albo) inne materialy o charakterze kwasnym, powstale podczas redukcji rudy, przepro¬ wadza sie do zuzla za pomoca dodatków zasadowych, jak np, wapna, magnezji itd.Stosowanie magnezji (tlenku magnezu) jako topnika jest szczególnie korzystne, ponie¬ waz polepsza trwalosc wyprawy tygla.Proces przeprowadza sie w piecu induk¬ cyjnym, zasilanym pradem o wielkiej cze¬ stotliwosci w celu ogrzewania ladunku i pradem o malej czestotliwosci w celu mie¬ szania albo poruszania roztopionej kapie¬ li. Natezenie kazdego z dwóch rodzajów pradu reguluje sie niezaleznie od siebie.Piec indukcyjny, stosowany do wykony¬ wania sposobu wedlug wynalazku, zostal opisany w patencie norweskim nr 56108.Gdy piec indukcyjny stosuje sie np. do rafinowania stali, to najpierw roztapia sie ladunek i rafinowanie rozpoczyna sie wów¬ czas, gdy piec bedzie, praktycznie biorac, napelniony roztopionym metalem. Nato¬ miast przy wykonywaniu sposobu wedlug wynalazku niniejszego, np. w piecu induk¬ cyjnym wedlug patentu norweskiego nr 56108, mozna przepuszczac prad o malej czestotliwosci, o ile to jest pozadane, i zwykle prad ten bywa stosowany wów¬ czas, gdy piec jest napelniony roztopionym metalem zaledwie czesciowo, np. do lA—% jego objetoisci.W celu otrzymywania dobrych wyni¬ ków wazne jest przeprowadzanie procesu w sposób ciagly. Osiaga sie to przez usu¬ wanie zaledwie nieduzej ilosci roztopione¬ go metalu, zawartego w p;ecu, podczas spustu gotowego metalu, przy czym w pie¬ cu stale pozostaje pewna ilosc metalu, wy¬ noszaca co najmniej lAs—% lub wiecej cal¬ kowitej objetosci metalu razem z ladun¬ kiem rudy i utworzonych zuzli.Podczas przeprowadzania sposobu po raz pierwszy w piecu zaopatrzonym w no¬ wa wyprawe ogniotrwala do pieca wpro¬ wadza sie najpierw taka ilosc ladunku, aby tygiel pieca byl wypelniony az do %, a na¬ wet do wiekszej czesci swej pojemnosci. Po roztopieniu metalu i dobrym zmieszaniu go, do cieklej kapieli metalowej wprowa¬ dza sie ladunek mialko rozdrobnionej ru¬ dy, dobrze zmieszanej z metalicznym srod¬ kiem redukcyjnym, np. z zelazo-krzemem, i topnikiem, np. wapnem. Caly ladunek mozna wprowadzac do kapieli odrazu albo tez okresowo porcjami wprowadzajac go do kapieli metalowej z przerwami dopóty, az caly ladunek zostanie wprowadzony, Po wprowadzeniu do pieca calego ladun¬ ku przepuszcza sie prad o malej czesto¬ tliwosci, dzieki czemu ladunek jest poru¬ szamy ruchem wirowym i dokladnie mie¬ sza sie z roztopionym metalem. W tymze czasie prad o wielkiej czestotliwosci, do¬ prowadzany bez przerwy, wywiazuje w roztopionym metalu i w zmieszanym z nim ladunku cieplo niezbedne do spowodowa¬ nia redukcji tlenku albo tlenków metali la¬ dunku oraz do wytworzenia roztopionego zuzla. Podczas wytwarzania stali nierdzew- — 3 —nej i nieplamiacej sie proces rozpoczyna sie z kapiela roztopionej stali, przy czym metal albo metale, przeznaczone do wy¬ tworzenia stopu, znajduja sie w ladunku w postaci tlenków (rud) i sa poddawane redukcji, jak opisano wyzej. W odpowied¬ nich odstepach czasu, gdy w miare wytwa¬ rzania zuzla maleje przewodnosc elek¬ tryczna ladunku, a tym samym wywiazy¬ wanie sie ciepla, albo tez w miare wypel¬ niania pieca, usuwa sie utworzony zuzel, przy czym prad o malej czestotliwosci, po¬ wodujacy mieszanie sie kapieli, jest prze¬ rywany od czasu do czasu. Nastepnie do pieca wprowadza sie swiezy ladupek i po¬ nownie rozpoczyna wytapianie.Od czasu do czasu mniejsza czesc roz¬ topionego metalu usuwa sie z pieca, np. okolo 200—400 kg w przypadku stosowa¬ nia pieca o pojemnosci 1000 kg. Po spusz¬ czeniu tego metalu kapiel metalowa i no¬ wy ladunek ponownie poddaje sie ogrze¬ waniu i mieszaniu i proces przeprowadza sie tak dlugo, az zajdzie potrzeba ponow¬ nego usuwania zuzla albo spustu czesci gotowego metalu.Podczas pracy w sposób ciagly unika sie wiekszych zmian temperatury wypra¬ wy pieca. Nie jest konieczne stosowanie pradu o malej czestotliwosci przez caly czas, gdyz w celu zmniejszenia zuzycia ogniotrwalej wyprawy pieca nalezy praco¬ wac od czasu do czasu bez mieszania za¬ wartosci pieca, poniewaz przewodzenie cie¬ pla do ladunku, spoczywajacego na rozto¬ pionej kapieli metalowej, moze sie znacz¬ nie zmieniac. Nadmiar ciepla kapieli moz¬ na zuzytkowac podczas nastepujacego po¬ tem mieszania zawartosci pieca.Postepujac w sposób opisany wyzej mozna korzystnie wytwarzac w elektrycz¬ nym piecu indukcyjnym stopy zelazne o dowolnie malej zawartosci wegla, jak np. zelazo-chrom, zelazo-molibden, zelazo¬ mangan, zelazo-tytan, zelazo-wolfram, ze- lazo-wanad, zelazo-niob, a takze stal nie¬ rdzewna itd., pomimo iz reakcje, zachodza¬ ce w piecu, powoduja wytwarzanie sie znacznej ilosci zuzla o objetosci wielokrot¬ nie wiekszej od ilosci zredukowanego me¬ talu. Podczas wytwarzania zelazo-chromu ilosc (objetosc) wytworzonego zuzla prze¬ wyzsza w przyblizeniu 9-ciokrotnie ilosc zredukowanego metalu. Przy wlasciwym dobraniu zawartosci chromu w ladunku mozna bezposrednio wytwarzac stopy ze- lazo-chromowe o zawartosci chromu od¬ powiadajacej jego zawartosci w zwyklej stali nierdzewnej. Mozliwe jest równiez w tym samym zabiegu redukcji jednoczesne redukowanie tlenków dwóch albo kilku metali i przeprowadzanie zredukowanych metali do roztopionej kapieli metalowej, jak to zachodzi przy wytwarzaniu stopów specjalnych, zawierajacych np. chrom, ni¬ kiel itd.W najlepszej postaci wykonania spo¬ sobu wedlug wynalazku niniejszego trzon pieca indukcyjnego posiada przekrój roz¬ szerzajacy sie ku górze, np. posiada on ksztalt obróconego stozka, którego kat wierzcholkowy wynosi najlepiej okolo 60° lub wiecej. Dzieki zastosowaniu pieca o takim ksztalcie znaczna ilosc zuzla, wy¬ twarzanego podczas procesu w miare przebiegu redukcji, latwo miesci sie w gór¬ nej czesci pieca. Taki ksztalt pieca sprzy¬ ja równiez zwiekszeniu powierzchni roz¬ topionej kapieli metalowej, przy czym po¬ wierzchnia zetkniecia kapieli z zuzlem wzrasta przy zwiekszeniu zawartosci pie¬ ca, q'ak równiez znacznie ulatwione jest dodawanie do kapieli ladunku, skladaja¬ cego sie z rudy i metalicznego srodka re¬ dukcyjnego oraz topnika.Stozkowaty ksztalt trzonu pieca posia¬ da równiez te korzysc, iz spuszczanie wiekszej lub mniejszej ilosci gotowego me¬ talu powoduje zaledwie nieduze obnizenie poziomu roztopionej kapieli metalowej.Stanowi to jednak znaczna korzysc, jesli chodzi o indukcyjny obwód elektryczny, — 4 —poniewaz unika sie stosowania kilku ob¬ wodów, co jest konieczne w przypadku stosowania pieca o ksztalcie cylindrycz¬ nym.Okazalo sie, ze zasadowa wyprawa pie¬ ca ulega wiekszemu zuzyciu pod dziala¬ niem krzemionki wytwarzanej podczas re¬ akcji. Krzemionka ta jest odprowadzana ku scianom pieca przez wprawianie w ruch kapieli metalowej. Zwiekszenie dodatków zasadowych, np. wapna i magnezji, zmniej¬ sza zuzycie wyprawy pieca. Jednakze po¬ mimo to zachodzi jeszcze bardzo znaczne zuzycie wyprawy, nawet jezeli ladunek za¬ wiera wapno albo magnezje z pewnym nad¬ miarem w porównaniu z iloscia potrzebna do zwiazania calkowitej ilosci krzemionki.Stwierdzono, ze takiemu nadmiernemu zuzyciu zasadowej wyprawy pieca mozna zapobiec przez uprzednia specjalna wstep¬ na przeróbke i przygotowanie ladunku.Jezeli zalozy sie, ze ladunek utworzony z mieszaniny rudy, zelazo-krzemu i wapna tworzy gruba warstwe nad kapiela rozto¬ pionego metalu w piecu indukcyjnym i przez kapiel przepuszcza sie prad o ma¬ lej czestotliwosci, sluzacy do mieszania kapieli, to ruda o wiekszym ciezarze wla¬ sciwym, a takze zelazo-krzem, wykazu¬ jacy chemiczne powinowactwo do metalu kapieli dzieki wytwarzaniu krzemków, miesza sie z kapiela najpierw, lzejsze zas wapno wykazuje sklonnosc do utrzymy¬ wania sie na powierzchni kapieli. Ruda i zelazo-krzem reaguja nastepnie ze soba w kapieli roztopionego metalu i wtedy do¬ piero wytworzona krzemionka zaczyna szkodliwie oddzialywac na wyprawe pieca.Wedlug wynalazku niniejszego przera¬ biany ladunek przygotowuje sie tak, aby wprowadzone wapno znajdowalo sie w tym czasie w dostatecznej ilosci dokladnie w tym miejscu, w którym powstaje krze¬ mionka. Osiaga sie to przez zastosowanie takich materialów zasadowych, jak wapno albo magnezja, metalicznego srodka re¬ dukcyjnego, np. zelazo-krzemu i (albo) przerabianej rudy w postaci rozkruszonej i roztartej w taki sposób, aby materialy zasadowe zostaly wtloczone do czastek metalicznego srodka redukcyjnego albo tez zostaly wyprazone, ewentualnie stoso¬ wane razem z ruda lub rudami.Bez wzgledu na to, czy dodatki zasa¬ dowe, np. wapno, zostana polaczone z me¬ talicznym srodkiem redukcyjnym, czy tez z ruda albo z tym srodkiem i ruda jedno¬ czesnie, w kazdym razie — gdy podczas reakcji srodka redukcyjnego z ruda po¬ wstaje krzemionka — zawsze w bezpo¬ srednim sasiedztwie znajdzie sie ilosc ma¬ terialów zasadowych dostateczna do zwia¬ zania krzemionki w postaci krzemianu, np. krzemianu wapnia, dzieki czemu sklonnosc krzemionki do nagryzania wyprawy pie¬ ca zostaje znacznie zmniejszona.Polaczenie skladników przerabianego ladunku wykonywa sie najlepiej w taki sposób, ze rude, srodek redukcyjny i do¬ datki zasadowe najpierw rozciera lub kru¬ szy sie tak, aby wszystkie trzy skladniki byly polaczone ze soba w poszczególnych czastkach, co znacznie ulatwia jednoczes¬ ne wprowadzanie ich do roztopionej ka¬ pieli metalowej. Przez takie polaczenie po¬ szczególnych skladników ladunku osiaga sie te znaczna korzysc, ze przede wszyst¬ kim srodek redukcyjny bedzie od razu rea¬ gowal z ruda redukujac ja, jak równiez wytworzona krzemionka bedzie sie na¬ tychmiast laczyla z wapnem lub innym stosowanym dodatkiem zasadowym w po¬ staci odpowiedniego krzemianu, np. krze¬ mianu wapnia.Rozkruszanie albo rozcieranie trzech skladników ladunku mozna wykonywac w rózny sposób w znanych urzadzeniach od¬ powiednich. Na przyklad poszczególne skladniki ladunku mozna najpierw osobno rozdrobnic albo rozetrzec, nastepnie zmieszac w zatda:iym stosunku, a nastep¬ nie poddac ponownemu rozcieraniu, ko- - 5 —rzystnie w gniotowniku, albo tez przepu¬ scic miedzy walcami zgniatajac je razem.Nastepnie w celu ulatwienia polacze¬ nia skladników ladunku korzystnym sie okazalo poddawanie mieszaniny tych skladników odpowiedniej przeróbce ciepl¬ nej w celu zwiazania czastek ze soba jeszcze przed jednoczesnym rozkruszeniem ich. Te wstepna przeróbke cieplna mozna przeprowadzac w temperaturze 200— 600°C. W celu ulatwienia polaczenia po¬ szczególnych czastek mozna do ladunku dodawac srodków spiekajacych.Zlepianie sie skladników ladunku moz¬ na ponadto ulatwic przez dodanie niedu¬ zej ilosci substancji, powodujacych bezpo¬ srednie sklejanie sie czastek, jak np. nie¬ znacznej ilosci szkla wodnego albo cemen¬ tów organicznych, które nie moglyby wprowadzic wegla do kapieli metalowej.Wobec wysokiej ceny pieca induk¬ cyjnego i duzych kosztów stosowania go ogrzewanie indukcyjne jest stosunkowo kosztowne, zwlaszcza przy wytwarzaniu znacznej ilosci ciepla. W celu zmniejszenia zuzycia energii elektrycznej w piecu induk¬ cyjnym, a tym samym i zmniejszenia w znacznym stopniu kosztów produkcji, wy¬ nalazek niniejszy zmierza do zmniejsze¬ nia zapotrzebowania energii elektrycznej przez zastosowanie dodatkowego czyli po¬ mocniczego zródla ciepla. Mozna to usku¬ teczniac laczac piec indukcyjny z odpo¬ wiednim urzadzeniem ogrzewajacym, w którym cieplo moze byc wywiazywane sto¬ sunkowo mniejszym kosztem, niz w pie¬ cu indukcyjnym. W takim urzadzeniu ogrzewajacym wytwarzac cieplo mozna za pomoca elektrycznych grzejników oporo¬ wych, przez spalanie paliwa albo tez w in¬ ny mniej kosztowny sposób. Urzadzenie ogrzewajace moze sluzyc do uprzedniego podgrzewania ladunku i w tym przypadku ladunek moze byc ogrzewany podczas mie¬ szania i laczenia jego skladników, po czym ladunek, ogrzany do wysokiej temperatu¬ ry, moze byc zaladowywany w sposób ciagly lub okresowo do pieca indukcyjnego. To dodatkowe cieplo, sluzace do zmniejszenia zuzycia energii elektrycznej w piecu in¬ dukcyjnym, mozna równiez uzyskiwac przez wprowadzanie do ladunku odpo¬ wiedniej ilosci materialów powodujacych przebieg reakcji egzotermicznych, jak to zachodzi np. w procesach redukcji za po¬ moca aluminium lub krzemu.Korzysci wstepnego podgrzewania la¬ dunku cieplem dodatkowym ze wzgledu na zuzycie energii elektrycznej w piecu indukcyjnym wynikaja z przykladu naste¬ pujacego.Wytwarzanie zelazo-chromu.Obliczenie na 1 tone gotowego zelazo¬ chromu. a) Bilans cieplny bez wstepnego podgrze¬ wania ladunku.Ogrzanie do 1600nC i roztopienie 1000 kg me¬ talu (o cieple wlasci¬ wym 0,2) wymaga 415 kW/godz.Ogrzanie do 1600°C i roztopienie 2700 kg zu¬ zla wlacznie z cieplem wytwarzania zuzla wy¬ maga. 1020 kW/go-dz. 1435 kW/godz.Cieplo reakcji egzoter¬ micznych odpowiada 495 kW/godz.Calkowita ilosc energii elektrycznej potrzebnej w piecu indukcyjnym wynosi 940 kW/godz. b) Bilans cieplny przy wstepnym podgrze¬ waniu ladunku do 900nC.Ogrzanie do 1600°C i roztopienie 1000 kg me- — 6 —talu i 2700 kg zuzla wymaga 1435 kW/godz.Ogrzanie do 900°C 1000 kg metalu (o cieple wla¬ sciwym 0,18) 185kW/godz.Ogrzanie do 900°C 2700 kg zuzla (o cieple wlasci¬ wym 0,22) 615 kW/godz. 800 kW/godz. wynosi 635 kW/godz.Cieplo reakcji egzoter¬ micznych odpowiada 495.. kW/godz.Calkowite zapotrzebo¬ wanie energii elek¬ trycznej w piecu induk¬ cyjnym wynosi 140 kW/godz.Nastepujace przyklady ilustruja rózne odmiany wykonania sposobu wedlug wy¬ nalazku niniejszego w 30-kilogramowym piecu indukcyjnym.Przyklad I. Roztopiono 6,3 kg Fe—Cr (70% Cr) i do kapieli metalowej dodano malymi porcjami 16 kg mialko sproszko¬ wanej mieszaniny z: 65^ rudy chromowej, 18% CaSL, 17% CaO.Czas miedzy roztopieniem ladunku a spustem gotowego stopu wynosil 30 minut.Zuzel, który bardzo latwo wydostawal sie na powierzchnie kapieli, usuwano kilka¬ krotnie. Otrzymany metal wazyl 8,6 kg i zawieral: 64,5% Cr i 2,0% Su Otrzymano zuzel o skladzie chemicz¬ nym: 27,5% Si02, 31,0% CaO, 14,5% MgO, 4,1% Cr.Przyklad II. Roztopiono 3,89 kg Fe— Cr (64,5% Cr) i do roztopionej kapieli do¬ dano 15 kg mialko sproszkowanej miesza¬ niny skladajacej sie z: 57,3% rudy chromowej, 11,7% Fe—Cr (90% Fe) 31,0% CaO.Otrzymano 6,01 kg stopu zawieraja¬ cego: 55,4% Cr 2,99% Si.Zawartosc chromu w zuzlach wynosila 2,3%.Przyklad III. Roztoipiono 5 kg Fe—Mn oraz 2 kg stali. Do roztopionej kapieli do¬ dano 15 kg mialko sproszkowanej miesza¬ niny skladajacej sie z- 56,0% rudy manganowej, 11,4% Fe—Si, 32,6% CaO.Otrzymano stop zawierajacy: 61,4% Mn i 4,93% Si.Zuzel zawieral 21% Mn.Przyklad IV. Roztopiono 5 kg zelazo¬ molibdenu. Do roztopionego stopu dodano 15 kg mialko sproszkowanej mieszaniny skladajacej sie z: 40% MoO„ 20% Si, 4% Fe—Si (45% Si) i 36% palonego wapna.Otrzymany stop zawieral' 45,1% Mo i 3,56% Si.Zuzel zawieral: 1,0% Mo, 33,9% Si02, 30,0% MgO.Rozumie sie, ze sposób wedlug wyna¬ lazku niniejszego nie jest ograniczony tyl- — 7 —ko do wyzej przytoczonych przykladów sluzacych jedynie do lepszego wyjasnienia przedmiotu wynalazku. Zelazo-wolfram, zelazo-tytan, zelazo-wanad, zelazo-niob itd., mozna wytwarzac w mysl wynalazku niniejszego w sposób podobny do opisa-, nego w przykladach.Nazwa „stop zelazny", uzyta w opisie i zastrzezeniach patentowych, oznacza nie tylko znane obecnie zwykle produkty han¬ dlowe z tych stopów lacznie ze stalami nie¬ rdzewnymi, lecz takze dotyczy i stopów, w których metal stopowy, np. chrom, znaj¬ duje sie w ilosci zblizonej, a nawet sie¬ gajacej az do 100%, jak np. w podanych przykladach otrzymywanie chromui man¬ ganu metalicznego. PL

Claims (14)

  1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania w piecu induk¬ cyjnym stopów zelaznych o malej zawar¬ tosci wegla przy stosowaniu pradu o wiel¬ kiej czestotliwosci do ogrzewania ladunku oraz pradu o malej czestotliwosci do mie¬ szania kapieli metalowej, znamienny tym, ze do stosunkowo duzej kapieli roztopio¬ nego metalu w piecu wprowadza sie mial¬ ko rozdrobniony ladunek skladajacy sie z rudy, srodka redukcyjnego i, w razie^po- irzeby, topnika oraz energicznie miesza sie zawartosc pieca podczas redukcji tlenków rudy przez stosowanie pradu o malej cze¬ stotliwosci, nastepnie spuszcza sie z pieca gotowy metal w takiej ilosci, aby w piecu pozostala objetosc kapieli metalowej, wy¬ noszaca co najmniej 1/t calkowitej objeto¬ sci zawartosci pieca, oraz w miare po¬ trzeby usuwa sie z pieca zuzel.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mialko rozdrobniony ladunek skladajacy sie z rudy, metalicznego srodka redukcyjnego i, w razie potrzeby, topnika wprowadza sie do stosunkowo duzej roz¬ topionej kapieli metalowej w piecu tak, aby poszczególne czastki zostaly doklad¬ nie i równomiernie rozdzielone w calej ka¬ pieli przez zastosowanie mieszania za po¬ moca pradu o malej czestotliwosci.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamien¬ ny tym, ze mialko rozdrobniony ladunek uprzednio ogrzewa sie cieplem z dodatko¬ wego zródla ciepla, nastepnie wstepnie ogrzany ladunek wprowadza sie do stosun¬ kowo duzej roztopionej kapieli metalowej w piecu i podczas redukcjii tlenków rudy energicznie miesza zawartosc pieca za po¬ moca pradu o malej czestotliwosci.
  4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamien¬ ny tym, ze mialko rozdrobniony ladunek wprowadza sie do kapieli metalpwej okre¬ sowo, jak równiez gotowy metal spuszcza sie z pieca okresowo w takiej ilosci, aby w piecu pozostawala co najmniej x/% calko¬ witej jegoT zawartosci, jak równiez okreso¬ wo usuwa sie z pieca zuzel.
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, w zasto¬ sowaniu dó wytwarzania takich stolpów ze¬ laznych, jak zelazo-chrom, zelazo-mangan, zelazo-molibden, zelazo-wolfram, zelazo- tytan, zelazo-wanad, zelazo-niob itd. o ma¬ lej i sredniej zawartosci wegla, przy czym odpowiednie tlenki rudy redukuje sie za pomoca St ii, (lub) Ca, i (lub) Al, i (lub) Mg, i (lub) Na itd., znamienny tym, ze re¬ dukcje przeprowadza sie w piecu induk¬ cyjnym stosujac prad o wielkiej czestotli¬ wosci, w którym kapiel podczas ogrzewa¬ lnia poddaje sie energicznemu mieszaniu ,za pomoca pradów o malej czestotliwosci, przy czym dzialania pradów o wielkiej i malej czestotliwosci sa niezalezne od sie¬ bie, a ich natezenie moze byc regulowane z osobna.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze .najpierw wytwarza sie w piecu ka¬ piel metalowa, skladajaca sie z metali przeznaczonych do wytwarzania stopu, albo do pieca doprowadza sie kapiel z in¬ nego odpowiedniego metalu, a nastepnie do ciagle energicznie mieszanej kapieli metalowej wprowadza sie przerabiany la- - 8 —dunek dopóty, az powstanie zadana ilosc stopu.
  7. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze proces prowadzi sie tak, iz roz¬ topiona kapiel metalowa podczas calego procesu stanowi co najmniej l/3 calkowi¬ tej zawartosci pieca, korzystnie zas 73 lub wiecej, a zuzel wytworzony podczas pro¬ cesu usuwa sie z pieca okresowo, przy czym prad o malej czestotliwosci, sluzacy do mieszania kapieli, doprowadza sie okre¬ sowo.
  8. 8. Sposób wedlug zastrz. 5—7, zna¬ mienny tym, ze przerabiana rude przed mieszaniem jej z pozostalymi skladnika¬ mi ladunku poddaje sie prazeniu i stosuje sie ja w stanie ogrzanym.
  9. 9. Sposób wedlug zastrz. 5—8, zna¬ mienny tym, ze w celu zmniejszenia zuzy¬ cia energii elektrycznej w piecu indukcyj¬ nym do ladunku dodaje sie materialów po¬ wodujacych przebieg reakcji egzotermicz¬ nych, np. w nadmiarze zelazo-krzemu oraz odpowiedniej ilosci azotanu sodu.
  10. 10. Sposób wedlug zastrz. 5—9, zna¬ mienny tym, ze jako topnik stosuje sie tle¬ nek magnezu.
  11. 11. Sposób wedlug zastrz. 5—10, zna¬ mienny tym, ze stosowany topnik, np. wap¬ no lub magnezje, poddaje sie rozcieraniu lub kruszeniu razem ze stosowanym me¬ talicznym srodkiem redukcyjnym, np. ze zwiazkami krzemu i (albo) z ruda lub ru¬ dami w taki sposób, aby poszczególne czastki otrzymanej mieszaniny zostaly ze soba scisle polaczone przez czesciowe wtlaczanie w siebie tych czastek.
  12. 12. Sposób wedlug zastrz. 11, znamien¬ ny tym, ze skladniki przerabianego ladun¬ ku poddaje sie razem kruszeniu w stanie podgrzanym, w celu ulatwienia laczenia sie czastek.
  13. 13. Sposób wedlug zastrz. 11—12, zna¬ mienny tym, ze do ladunku przed rozcie¬ raniem go dodaje sie w malej ilosci ewen¬ tualnie ogrzanych materialów, np. szkla wodnego, powodujacych scementowywanie sie lub spiekanie poszczególnych czastek ladunku.
  14. 14. Sposób wedlug zastrz. 1—13, zna¬ mienny tym, ze stosuje sie piec indukcyj¬ ny, posiadajacy topnisko o ksztalcie od¬ wróconego stozka, którego kat wierzchol¬ kowy wynosi 60" lub wiecej. Gunnar Horgard Zastepca: M. Skrzypkowski rzecznik patentowv 40248 —100 — XI .43 PL
PL32150A 1939-08-19 Sposób wytwarzania w piecu indukcyjnym stopów zelaznych o malej zawartosci wegla PL32150B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL32150B1 true PL32150B1 (pl) 1943-09-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106086608B (zh) 一种利用碳锰熔渣生产低碳锰硅合金的方法
CN106811576B (zh) 一种转炉渣热态循环利用方法
US2256901A (en) Production of ferroalloys
CN104178684A (zh) 一种铬、钼、铜、镍、锡、锑低合金耐磨铸铁的熔炼方法
CN110453025A (zh) 一种高钙含钒钢渣冶炼富钒生铁的方法
PL32150B1 (pl) Sposób wytwarzania w piecu indukcyjnym stopów zelaznych o malej zawartosci wegla
CN108977621A (zh) 一种高碳铬铁的冶炼方法
US2653868A (en) Recovery of metals from metallurgical slag
WO2013029119A1 (en) Production of ferrotitanium by aluminothermic reduction
US2242219A (en) Process for melting and refining ferrous metals
US2021979A (en) Production of rustless iron
US3996045A (en) Method for producing high-grade ferro-nickel directly from nickeliferous oxide ores
CN105648142A (zh) 一种电弧炉冶炼工艺
CN113444884B (zh) 一种微碳铬铁合金的制备方法
Randhawa et al. An Improved Process for the Production of Low-Carbon Ferromanganese in the Electric Arc Furnace
US3820978A (en) Charge additive composition to control electrical induction furnace lining wear
US3834899A (en) Method of manufacturing low-carbon ferrochromium
CN108570533B (zh) 一种适用于硅镇静钢的脱氧用渣料
UA56305C2 (uk) Спосіб виплавки сталі у високопотужних дугових печах
US3079247A (en) Process for the manufacture of steel
US2303991A (en) Production of stainless steel
RU2153023C1 (ru) Способ переработки минерального сырья, содержащего марганец, с извлечением металлов
US1716181A (en) Manufacture of alloy pig iron
US2462871A (en) Treating agent
US4101316A (en) Conversion of molybdenite concentrate to ferro-molybdenum and simultaneous removal of impurities by direct reduction with sulfide forming reducing agents