RU2164960C1 - Method of modifying agent production - Google Patents

Method of modifying agent production Download PDF

Info

Publication number
RU2164960C1
RU2164960C1 RU2000118744/02A RU2000118744A RU2164960C1 RU 2164960 C1 RU2164960 C1 RU 2164960C1 RU 2000118744/02 A RU2000118744/02 A RU 2000118744/02A RU 2000118744 A RU2000118744 A RU 2000118744A RU 2164960 C1 RU2164960 C1 RU 2164960C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
furnace
alloy
charge
aluminum
Prior art date
Application number
RU2000118744/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
бчиков И.В. Р
И.В. Рябчиков
В.П. Грибанов
В.Е. Рощин
Original Assignee
Рябчиков Иван Васильевич
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 Рябчиков Иван Васильевич filed Critical Рябчиков Иван Васильевич
Priority to RU2000118744/02A priority Critical patent/RU2164960C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2164960C1 publication Critical patent/RU2164960C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy, particularly, production of complex deoxidizer-modifier for improvement of steel and iron quality. SUBSTANCE: method includes additional introduction into charge of lime and simultaneously of aluminum in amounts of 20-50 and 10-30% of charge weight, respectively; holding of melt in deenergized furnace and alloy tapping at temperature of 1300-1450 C, and slag tapping after its repeated heating to temperature no more 1500 C. In so doing, prior to slag tapping, flux may be charged into furnace. Flux is used in the form of fluorspar and/or broken soda-ash glass in amount of 1-3% of charge weight. Reduction is carried out, mainly, with aluminum. EFFECT: produced modifying agent containing rare-earth and alkali-earth metals, high yield of product with relatively low power consumption. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению комплексных раскислителей-модификаторов для улучшения качества стали и чугуна. The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to the production of complex deoxidizing modifiers to improve the quality of steel and cast iron.

Предлагаемый способ может быть использован на металлургических и машиностроительных заводах для получения модификаторов и обработки ими стали и чугуна. The proposed method can be used in metallurgical and engineering plants to obtain modifiers and their processing of steel and cast iron.

Известный способ получения модификатора, содержащего редкоземельные и щелочноземельные металлы, включает проплавление шихты, состоящей из отсева обожженного доломита, оксидов или фторидов редкоземельных металлов и ферросилиция [1]. A known method of producing a modifier containing rare earth and alkaline earth metals, includes the melting of the mixture, consisting of screening of calcined dolomite, oxides or fluorides of rare earth metals and ferrosilicon [1].

В соответствии с указанным способом восстановление металлов осуществляется кремнием ферросилиция. Недостатком способа является относительно низкое (20-22%) извлечение металлов. In accordance with this method, the reduction of metals is carried out by silicon ferrosilicon. The disadvantage of this method is the relatively low (20-22%) metal recovery.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения модификатора, содержащего редкоземельные и щелочноземельные металлы, включающий проплавление шихты, восстановление металлов, добавку отходов алюминия при 1300-1400oC и выпуск полученного сплава и шлака [2].Closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a method for producing a modifier containing rare earth and alkaline earth metals, including the melting of the mixture, metal recovery, the addition of aluminum waste at 1300-1400 o C and the release of the resulting alloy and slag [2].

В соответствии с указанным способом восстановление металлов осуществляют преимущественно кремнием ферросилиция, а температура сплава и шлака при выпуске составляет соответственно 1600-1660oC и 1510-1570oC.In accordance with the specified method, the reduction of metals is carried out mainly by silicon ferrosilicon, and the temperature of the alloy and slag during release are respectively 1600-1660 o C and 1510-1570 o C.

Недостатком способа является относительно высокая температура сплава и шлака при выпуске. Это приводит к большим потерям восстановленных металлов, в частности магния и кальция, путем испарения вследствие их низкой температуры кипения, равной соответственно 1090oC и 1484oC. Указанный недостаток усугубляется одновременным выпуском сплава и шлака, имеющих близкую плотность и, следовательно, неблагоприятные условия их разделения при затвердевании.The disadvantage of this method is the relatively high temperature of the alloy and slag during release. This leads to large losses of reduced metals, in particular magnesium and calcium, by evaporation due to their low boiling point, respectively 1090 o C and 1484 o C. This drawback is exacerbated by the simultaneous release of alloy and slag having a close density and, therefore, adverse conditions their separation during solidification.

Задачей предлагаемого способа является создание энерго- и ресурсосберегающего способа получения модификатора, обеспечивающего высокий выход годного продукта при относительно низком расходе электроэнергии. Поставленный технический результат достигается тем, что в способе получения модификатора, содержащего редкоземельные и щелочноземельные металлы, включающем проплавление шихты, состоящей из отсева обожженного доломита, оксидов или фторидов редкоземельных металлов и ферросилиция, восстановление металлов и выпуск полученного сплава и шлака, согласно изобретению в шихту дополнительно вводят известь и одновременно алюминий в количестве соответственно 20-50% и 10-30% от массы шихты, расплав выдерживают в отключенной печи и при 1300-1450oC производят выпуск сплава, а шлак выпускают после его повторного нагрева до температуры не более 1500oC. При этом перед выпуском шлака в печь могут загружать флюс, в качестве которого используют плавиковый шпат и/или бой натриевого стекла, в количестве 1-3% от массы шихты, а восстановление осуществляют преимущественно алюминием.The objective of the proposed method is the creation of an energy and resource-saving method for producing a modifier that provides high yield for a product with a relatively low power consumption. The technical result is achieved by the fact that in the method of producing a modifier containing rare earth and alkaline earth metals, including the melting of the mixture, consisting of screening the calcined dolomite, oxides or fluorides of rare earth metals and ferrosilicon, metal recovery and the release of the obtained alloy and slag, according to the invention, to the charge additionally lime and aluminum are simultaneously introduced in an amount of 20-50% and 10-30%, respectively, of the charge mass, the melt is kept in a disconnected furnace and at 1300-1450 o C the alloy is released, and the slag is released after it is reheated to a temperature of no more than 1500 o C. In this case, flux, which is used as fluorspar and / or sodium glass fight, can be loaded into the furnace before the slag is released, in an amount of 1-3% of the mass of the charge, and the recovery is carried out mainly by aluminum.

В случае превышения верхнего предела количества извести в шихте (более 50%) уменьшается скорость проплавления шихты вследствие высокой температуры плавления высокоосновного шлака, что уменьшит производительность печи. If the upper limit of the amount of lime in the charge is exceeded (more than 50%), the charge penetration rate decreases due to the high melting point of the highly basic slag, which will reduce the furnace productivity.

Уменьшение количества извести в шихте ниже нижнего предела (менее 20%) приведет к увеличению вязкости шлака вследствие относительно высокого содержания в нем оксида магния, снижению содержания кальция в сплаве и ухудшению качества модификатора. A decrease in the amount of lime in the mixture below the lower limit (less than 20%) will increase the viscosity of the slag due to the relatively high content of magnesium oxide in it, a decrease in the calcium content in the alloy and a deterioration in the quality of the modifier.

Увеличение количества алюминия в шихте более 30% приведет к повышению вязкости шлака, ухудшению условий разделения сплава и шлака и снижению выхода годного сплава. An increase in the amount of aluminum in the charge of more than 30% will increase the viscosity of the slag, worsen the conditions for the separation of alloy and slag, and reduce the yield of the alloy.

Уменьшение количества алюминия в шихте менее 10% приведет к преимущественному восстановлению металлов кремнием ферросилиция и образованию тугоплавкого шлака системы CaO-SiO2, уменьшению производительности печи и увеличению расхода электроэнергии. Кроме того, уменьшение количества алюминия в шихте менее 10% приведет к снижению содержания алюминия в сплаве, повышению температуры плавления сплава, т.е. к ухудшению его потребительских свойств.A decrease in the amount of aluminum in the charge of less than 10% will lead to the predominant reduction of metals by silicon ferrosilicon and the formation of refractory slag of the CaO-SiO 2 system , a decrease in furnace productivity and an increase in energy consumption. In addition, a decrease in the amount of aluminum in the charge of less than 10% will lead to a decrease in the aluminum content in the alloy and an increase in the melting temperature of the alloy, i.e. to the deterioration of its consumer properties.

Увеличение температуры расплава в печи перед выпуском сплава более 1450oC приведет к частичному или полному сливу шлака вместе со сплавом, их перемешиванию и снижению выхода годного сплава.The increase in the temperature of the melt in the furnace before the release of the alloy more than 1450 o C will lead to partial or complete discharge of the slag together with the alloy, their mixing and reduce the yield of the alloy.

Нижний предел температуры расплава в печи (1300oC) перед выпуском сплава обусловлен тем, что дальнейшее снижение температуры приведет к неполному сливу сплава из печи вследствие того, что температура его кристаллизации составляет 1000-1200oC и при температуре менее 1300oC существенно увеличивается его вязкость.The lower limit of the temperature of the melt in the furnace (1300 o C) before the release of the alloy is due to the fact that a further decrease in temperature will lead to incomplete drainage of the alloy from the furnace due to the fact that its crystallization temperature is 1000-1200 o C and at a temperature of less than 1300 o C its viscosity.

Увеличение температуры шлака более 1500oC нецелесообразно, поскольку преимущественное восстановление металлов алюминием и дополнительное введение в шихту извести позволяет получить легкоплавкий шлак системы CaO-Al2O3, температура плавления которого при равном содержании CaO и Al2O3 в нем примерно равна 1600oC. Кроме того, при температуре более 1500oC известь взаимодействует с углеродом графитового тигля с образованием карбида кальция, что приведет к уменьшению содержания кальция в сплаве и снижению стойкости тигля.An increase in the temperature of the slag over 1500 o C is impractical, since the predominant reduction of metals by aluminum and the additional introduction of lime into the mixture makes it possible to obtain low-melting slag of the CaO-Al 2 O 3 system , the melting point of which is approximately equal to 1600 o with an equal content of CaO and Al 2 O 3 in it C. In addition, at temperatures above 1500 o C, lime interacts with the carbon of the graphite crucible with the formation of calcium carbide, which will lead to a decrease in the calcium content in the alloy and a decrease in the stability of the crucible.

Загрузка в печь флюса перед выпуском шлака снижает температуру плавления шлака, что ускорит подготовку шлака к выпуску и повысит производительность печи. The loading of flux into the furnace before slag discharge reduces the melting point of the slag, which will speed up the preparation of slag for release and increase the productivity of the furnace.

Увеличение количества флюса более 3% от массы шихты приведет к повышению ее стоимости и ухудшению условий труда рабочих вследствие интенсификации пылегазовых выделений. An increase in the amount of flux more than 3% of the mass of the charge will increase its cost and worsen working conditions of workers due to the intensification of dust and gas emissions.

Нижний предел количества флюса (1%) обусловлен тем, что при дальнейшем уменьшении количества флюса увеличится вязкость шлака. Это приведет к снижению производительности печи и увеличению расхода электроэнергии. The lower limit of the amount of flux (1%) is due to the fact that with a further decrease in the amount of flux, the slag viscosity will increase. This will lead to reduced furnace performance and increased energy consumption.

Предлагаемый способ получения модификатора включает загрузку в печь шихты, состоящей из отсева обожженного доломита, оксидов или фторидов редкоземельных металлов, ферросилиция, извести и алюминия, ее проплавление, восстановление металлов преимущественно алюминием, выдержку расплава в отключенной печи, выпуск сплава, повторный нагрев шлака и его выпуск. The proposed method for producing the modifier includes loading into the furnace a mixture consisting of screening the calcined dolomite, oxides or fluorides of rare-earth metals, ferrosilicon, lime and aluminum, its melting, metal recovery mainly with aluminum, holding the melt in a disconnected furnace, releasing the alloy, re-heating the slag and its release.

Способ согласно изобретению осуществляют следующим образом. В нагретый до 1500oC графитовый тигель загружают шихту, заполняя весь внутренний объем тигля. После проплавления шихты и образования расплава осуществляют выдержку расплава при отключенном питании печи, понижая его температуру до 1300-1450oC. Это приведет к увеличению вязкости шлака, что позволит слить из тигля сплав, а шлак оставить в тигле. Оставшийся в тигле шлак нагревают до 1500oC без загрузки или с загрузкой флюса и производят слив шлака.The method according to the invention is as follows. The mixture is loaded into a graphite crucible heated to 1500 ° C, filling the entire internal volume of the crucible. After the charge is melted and the melt is formed, the melt is held at the furnace power off, lowering its temperature to 1300-1450 o C. This will increase the viscosity of the slag, which will allow the alloy to be drained from the crucible, and the slag left in the crucible. The slag remaining in the crucible is heated to 1500 ° C. without loading or with flux loading and the slag is drained.

В отличие от известного способа, в котором восстановление металлов осуществляют преимущественно кремнием ферросилиция, добавку алюминия в печь производят после проплавления шихты при 1300-1400oC и сплав выпускают из печи при 1600-1660oC одновременно со шлаком, в предлагаемом способе в шихту дополнительно вводят известь и одновременно алюминий, что позволяет осуществить восстановление металлов преимущественно алюминием, уменьшить температуру сплава при выпуске до 1300-1450oC, а шлака - не более 1500oC. Относительно низкая температура сплава и шлака при выпуске и раздельный выпуск резко снизят потери активных металлов сплава путем их испарения и окисления кислородом воздуха, а также вследствие лучшего разделения сплава и шлака при выпуске.In contrast to the known method, in which the reduction of metals is carried out mainly by silicon ferrosilicon, aluminum is added to the furnace after the charge is melted at 1300-1400 o C and the alloy is released from the furnace at 1600-1660 o C simultaneously with slag, in the proposed method, the mixture is additionally administered simultaneously and lime aluminum, which allows the recovery of metals preferably aluminum alloy to reduce the outlet temperature to 1300-1450 o C, and slag - no more than 1500 o C. The relatively low temperature of the alloy and slag When separate release and release sharply reduce loss of the active metal alloy by evaporation and oxidation by atmospheric oxygen and also because a better separation of the slag and the alloy at issue.

Пример. Для проведения сравнительных испытаний известного и предложенного способов оценивали продолжительность плавки и выход годного модификатора. Модификатор выплавили в графитовом тигле индукционной печи ИСТ-0,05 по известному и предложенному способам. Результаты испытаний приведены в таблице. Example. To conduct comparative tests of the known and proposed methods, the melting time and yield of the suitable modifier were evaluated. The modifier was melted in a graphite crucible of the IST-0.05 induction furnace according to the known and proposed methods. The test results are shown in the table.

Из данных таблицы следует, что при получении модификатора предлагаемым способом продолжительность плавки уменьшается на 25-42%, а выход годного продукта увеличивается на 2-7% по сравнению с известным способом. From the table it follows that upon receipt of the modifier by the proposed method, the melting time decreases by 25-42%, and the yield of the product increases by 2-7% compared with the known method.

Указанные особенности предложенного способа обеспечивают экономию электроэнергии и шихтовых материалов, высокий выход годного продукта и его более высокое качество в сравнении с известным способом. These features of the proposed method provide energy savings and charge materials, a high yield of the product and its higher quality in comparison with the known method.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 461964, кл. C 22 C 33/00, 1975.
Sources of information
1. USSR author's certificate N 461964, cl. C 22 C 33/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР N 949011, кл. C 22 C 33/04, 1982. 2. Copyright certificate of the USSR N 949011, cl. C 22 C 33/04, 1982.

Claims (3)

1. Способ получения модификатора, содержащего редкоземельные и щелочно-земельные металлы, включающий загрузку в печь и проплавление шихты, состоящей из отсева обожженного доломита, оксидов или фторидов редкоземельных металлов, ферросилиция, восстановление металлов и выпуск полученного сплава и шлака из печи, отличающийся тем, что в шихту дополнительно вводят известь и одновременно алюминий в количестве соответственно 20 - 50% и 10 - 30% от массы шихты, расплав выдерживают в отключенной печи и при 1300 - 1450oC производят выпуск сплава, а шлак выпускают после его повторного нагрева до температуры не более 1500oC.1. A method of obtaining a modifier containing rare earth and alkaline earth metals, including loading into the furnace and melting the mixture, consisting of screening the calcined dolomite, oxides or fluorides of rare earth metals, ferrosilicon, metal recovery and the release of the alloy and slag from the furnace, characterized in that lime and aluminum are additionally introduced into the charge at the same time in an amount of 20-50% and 10-30%, respectively, of the charge, the melt is kept in a disconnected furnace and at 1300-1450 o C the alloy is released and the slag is released they are cooled after it is reheated to a temperature of no more than 1500 o C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление осуществляют преимущественно алюминием. 2. The method according to claim 1, characterized in that the recovery is carried out mainly by aluminum. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед выпуском шлака в печь загружают флюс, в качестве которого используют плавиковый шпат и/или бой натриевого стекла, в количестве 1 - 3% от массы шихты. 3. The method according to claim 1, characterized in that before the release of slag in the furnace load flux, which is used fluorspar and / or the battle of sodium glass, in an amount of 1 to 3% by weight of the charge.
RU2000118744/02A 2000-07-17 2000-07-17 Method of modifying agent production RU2164960C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000118744/02A RU2164960C1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Method of modifying agent production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000118744/02A RU2164960C1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Method of modifying agent production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2164960C1 true RU2164960C1 (en) 2001-04-10

Family

ID=20237886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000118744/02A RU2164960C1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Method of modifying agent production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2164960C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530190C1 (en) * 2013-06-10 2014-10-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" Modifying agent for steel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530190C1 (en) * 2013-06-10 2014-10-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" Modifying agent for steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5279639A (en) Compositions for synthesizing ladle slags
JP6481774B2 (en) Molten iron dephosphorizing agent, refining agent and dephosphorizing method
CN101775464B (en) Micro carbon micro phosphorus aluminum manganese iron alloy as well as production method thereof
US4363657A (en) Process for obtaining manganese- and silicon-based alloys by silico-thermal means in a ladle
CA1079072A (en) Arc steelmaking
RU2164960C1 (en) Method of modifying agent production
JP6988580B2 (en) Manufacturing method of phosphoric acid fertilizer raw material
JP3915341B2 (en) Hot phosphorus dephosphorization method
USRE29567E (en) Method of refining steel
JPH0641654A (en) Method for smelting magnesium
JPS645085B2 (en)
KR100224635B1 (en) Slag deoxidation material for high purity steel making
RU2364632C2 (en) Steel production method
SU949011A1 (en) Method for preparing modif ying agent
EA012637B1 (en) Mixture for refining and modifying steel and cast iron
SU1081230A1 (en) Master alloy
RU2105078C1 (en) Method for production of silicocalcium
SU1548216A1 (en) Silica material for melting steel-refining slag
SU1157110A1 (en) Exothermic briquette for direct alloying of steel with manganese
SU881143A1 (en) Method of producing vanadium alloys
RU2009208C1 (en) Method for electric furnace dephosphorization of alloyed metal
RU2108403C1 (en) Method for production of copper-phosphorus alloying composition
SU765386A1 (en) Complex modifier
SU490867A1 (en) The method of obtaining an alloy based on titanium
SU846569A1 (en) Method of refining stainless steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050718