PL46815B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 8 kwietnia 1963 r. .,?'"', * Al" iJN^Sl^L O ! Urzedu 'jtenlowsgo POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY ^ Nr 46815 -Klr-4S~br2£- KI. internat. C 21 c Huta Siechnice*) Przedsiebiorstiuo Panstiuotue Wyodrebnione Siechnice, Polska Sposób wytwarzania zelazochromu Patent trwa od dnia 27 listopada 1961 r.Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania zelazochromu charakteryzujacegio sie tym, ze *ruide chromowa stapia sie wpierw z wapnem palonym, a tak utworzony wysokochromowy zuzel redukuje sie za pomoca zelazokrzemu.Do tej pory znane sa sposoby wytwarzania zelazokrzemu, w których stosuje sie procesy trójstopniowe lub dwustopniowe. W najczesciej spotykanym procesie trójstopniowym wytwarza sie w pierwszym stopniu procesu tzw. zelazo¬ chrom przeróbczy z rudy chromowej, koksu i wapna. W drugim stopniu procesu wytwarza sie zelazokrzemochrom z zelazochromu prze- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa inz. Henryk Makow¬ ski, inz. Zenobiusiz Szczepaniak, inz. Jan Gie- zek, inz. Edmund Tomasik, Antoni Bogacz, Witold Kubica,. Józef Jartasik, inz. Janusz Brzuszkiiewicz i Tadeusz Monka. róbczego, koksu i kwarcu, a z zelazokrzemp- chromu wytwarza sie w trzecim stopniu pro¬ cesu zelazochrom przez stapianie go z ruda chromowa. Uzyskany w procesie trójstopni$- wym produkt zawiera najczesciej ca 65°/o chro¬ mu, ca 0,15°/o wegla i ca 1,5%'krzemu. W do¬ tychczas znanym procesie dwustopniowylm w pierwszym stopniu odbywa sie redukcja silikotermiczna rudy chromowej za pomoca zelazokrzemu, redukcja zelazokrzemu 75°/o, a w drugim redukcja krzemotermiczna rudy chro¬ mowej, otrzymanym zelazokrzemem i rafinacja stopu od krzemu i wegla. W praktyce proces dwustopniowy prowadzi sie w ten sposób, ze rude chromowa daje sie na sciany pieca elek¬ trycznego, a bezposrednio pod elektrody daje sie zelazokrzem. Dopiero po zalaczeniu piec* 4 stopieniu zelazokrzemu wprowadza sie don wapno. Po zapaleniu luku elektrycznego naj¬ pierw topi sie zelazokrzem znajdujacy s^pod elektrodami i oplywa na dno pieca, nie kontaktujac sie z ruda. Nastepnie stapia sie wapno wiazace czesciowo krzemionke w po¬ staci krzemianów wapnia. Z kolei stapia sie ruda, przy czym zawarty w niej tlenek chro¬ mu jest redukowany stopionym zelazokrzemem, zas powstajaca krzemionka wiazana jest za pomoca uprzednio stopionego wapna. Tak uzys¬ kany zelazochrom musi byc poddawany rafi¬ nacji, poniewaz zawiera on zbyt duze ilosci krzemu i wegla. Zanieczyszczenia te usuwa sie przez stopienie produktu uzyskanego w pierw¬ szym stopniu procesu z ruda chromowa.Proces powyzszy byl bardzo drogi, poniewaz stopienie tlenku wapnia wymagalo stosowania temperatur okolo 2600°. Z tego wzgledu zu¬ zycie energii elektrycznej na tone gotowego produktu wynosilo 9000 KWh. Ponadto straty chromu z rudy dochodza do 40*/«, a w uzyska¬ nym produkcie zawartosc chromu nie prze¬ kracza 60%. Ze wzgledu na straty chromu jak równiez duze zuzycie energii elektrycznej oraz niska jakosc gotowego produktu metoda ta stosowana byla jedynie w zakladach przemys¬ lowych, które nie posiadaly mozliwosci tech¬ nicznych wytwarzania zelazochromu metoda trójstopniowa.Nadspodziewanie okazalo sde, ze produkt o dobrej jakosci uzyskac mozna przy niskim zuzyciu energii elektrycznej, stosujac jedno- stopniowy sposób wedlug wynalazku.W sposobie wedlug wynalazku na cala po¬ wierzchnie dna pieca daje sie wapno najlepiej w nadmiarze, a na sciany pieca i w topnisko rude. Po zalaczeniu pieca wprowadza sie resz¬ te wapna. Zelazokrzem spelniajacy role reduk¬ tora, doprowadza sie do pieca najlepiej dopie¬ ro po calkowitym lub czesciowym stopieniu xudy z wapnem. Dzieki zmianie sposobu zala¬ dunku wsadu w stosunku do dotychczas zna¬ nych metod proces technologiczny przebiega Inaczej. Najpierw topi sie ruda, tworzac wraz z wapnem wysokochromowy stop. Proces ten wymaga zastosowania temperatury nizszej od temperatury topnienia wapna. Stop ten redu¬ kowany jest przez wprowadzenie stalego ze- kaokrzemu, który juz podczas topienia sie re¬ dukuje obecny w rudzie Cr20a, zas obecny w stopie tlenek wapnia wiaze krzemionke na trwale krzemiany, których temperatura topnie¬ nia jest znacznie nizsza niz temperatura topnie¬ nia wapna i wynosi okolo 1500°C, Na Skutek obecnosci w stopie tlenku wapniowego naste¬ puje jaBe juz wspomniano w czasie redukcji wiazanie krzemionki pochodzacej z zelazokrze¬ mu w trwaly krzemian wapniowy, dzieki cze¬ mu redukcja przebiega w stopniu prawie cal¬ kowitym. Przy stosowaniu nadmiaru redukto¬ ra oraz wysokiej zasadowosci uzyskuje sie re¬ dukcje zupelna. Reduktor dodawany w czasie procesu porcjami wchodzi w reakcje egzoter¬ miczna ze stopem rudy z wapnem, powodujac wydzielanie sie ciepla, co sprzyja rozstapianiu sie niestopkmej jeszcze mieszanki wsadowej i izmniejsza zuzycie energii elektrycznej. Fakt ten oraz korzystniejsze warunki topienia Wsa¬ du sa przyczyna o okolo 30% nizszego zuzycia energii elektrycznej w stosunku do znanej me¬ tody dwustopniowej. Stwierdzono ponadto, ze w sposobie wedlug wynalazku naweglenie pro¬ duktu weglem (pochodzacym z elektrod jest mniejsze niz w dotychczas znanym procesie dwustopniowym.Przy stosowaniu wyzej wymienionej techno¬ logii otrzymuje sie stop o zadanym skladzie chemicznym i rafinacja od wegla i krzemu jest zbedna.Sposobem wedlug wynalazku uzyskac mozna nawet przy zastosowaniu niskogatunkowej ru¬ dy, taw. rudy pospólki, która nie mogla byc uzywana.przy starej metodzie, produkt o wy¬ sokiej- jakosci, w którym zawartosc chromu wynosi od 66—72°/o przy równoczesnej zawar¬ tosci wegla od 0,05 do 0,15*/t. Okres redukcji obejmuje zazwyczaj cztery do piec wytopów redukcyjnych, po których nastejpuje spust me¬ talu.Wytop prowadzi sie najlepiej w stalym elektrycznym piecu lukowym o mocy transfor¬ matora 3,0 — 4*0 MVA przy napieciu luku 260 — 300 V i natezeniu 10.000 A w atmosfe¬ rze utleniajacej.Przyklad: Stosuje sie rude zawierajaca co najmniej M#/o GrjOa, przy stosunku Gr2(VFeO powyzej 3,0 zawartosc wegla jest mniejsza niz 0,30%, a granulacja od 5 — 200 mm.Zelazokrzem zawierac winien co najmniej 75f/o krzemu i nde powinien zawierac zanieczysz¬ czen weglowych i wytracen zuzlowych. Granu¬ lacja 2—25 mm. Wapno paJene zawierac po¬ winno co najmndej 90*/* tlenku wapnia. Gra¬ nulacja 50—190 mm. Po spuscie metalu i na¬ prawie pospustowej wsadiuje sie na dno pieca 1000 kg wapna, nastepnie po calej powierzchni trzonu i na sciany 2000 kg rudy chromowej i po zapaleniu luku pozostale wapno w ilosci 1000 kg/ Piec pracuje pod napieciem 300 V i po roztopieniu wsadu nastepuje przelaczenie — 2 —na 260 V. 10—15 minut przed spustem dodaje sie po calej powierzchni 600 kg zelazokrze¬ mu 75*/©. Nastepnie dokonuje sie spustu zuzla.Analogicznie prowadzi sde nastepne trzy wy¬ topy. Po dokonaniu spustu czwartego zuzla przepala sie elektrycznie otwór spustowy i do¬ konuje sie, spustu metalu (do wlewnic). PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zelazochromu w piecu elektrycznym lukowym, znamienny tym, ze rude chromowa stapia sde najpierw z wapnem palonym, a tak wytworzony pro¬ dukt — zuzel wysokochromowy redukuje sie za pomoca stalego zelazokrzemu 75°/o, przy czym proces metalurgiczny prowadzi sie jednookresowo.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze okres redukcji obejmuje cztery do piec wytopów redukcyjnych, skladajacych sie z 2000 kg rudy chromowej, 2000 kg wapna palonego i 600 kg zelazokrzemu 75°/n, przy czym po stopieniu i redukcji kazdej mie¬ szanki w ciagu godziny i trzydziestu mi¬ nut nastepuje spust zuzla, a po. spuscie czwartego zuzla dokonuje sie spustu metalu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na trzon pieca laduje sie 50°/o wapna palonego w stosunku wagowym, po czym umieszcza sie rude na calej powierzchni pieca i scianach, a po zapaleniu luku elek¬ trycznego .pozostale 50% wapna umieszcza sie na powierzchni rudy, przy czym po utworzeniu zwierciadla metalu rozpoczyna sie dodawanie zelazokrzemu porcjami w ta¬ ki sposób, aby ostatnia najwieksza porcja wprowadzona zostala do pieca na 10—15 min. przed kazdorazowym spustem zuzla. Huta Siechnice Przeds iebiorstwo Panstwowe Wyodrebnione Zastepca: dr Andrzej Au rzecznik patentowy PL