RU2739040C1 - Method of producing ferrotungsten based on reduction of self-propagating gradient of aluminothermy and slag refining - Google Patents
Method of producing ferrotungsten based on reduction of self-propagating gradient of aluminothermy and slag refining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2739040C1 RU2739040C1 RU2019135677A RU2019135677A RU2739040C1 RU 2739040 C1 RU2739040 C1 RU 2739040C1 RU 2019135677 A RU2019135677 A RU 2019135677A RU 2019135677 A RU2019135677 A RU 2019135677A RU 2739040 C1 RU2739040 C1 RU 2739040C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- raw materials
- self
- powder
- tungsten
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/04—Alloys based on tungsten or molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B15/00—Other processes for the manufacture of iron from iron compounds
- C21B15/02—Metallothermic processes, e.g. thermit reduction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C35/00—Master alloys for iron or steel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Description
Техническая областьTechnical area
Данное изобретение относится к способу получения ферровольфрама, который конкретно относится к способу получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермии и рафинирования шлакаThis invention relates to a method for producing ferrotungsten, which specifically relates to a method for producing ferrotungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag
Уровень техникиState of the art
Ферровольфрам является одним из важных ферросплавов в сталелитейной промышленности, вольфрам является основным элементом легированной инструментальной стали, который может значительно улучшить износостойкость и обрабатываемость стали. Вольфрам, образующий карбиды в стали, частично растворяется в железе и образует твердый раствор. Вольфрам может увеличить отпускоустойчивость, красностойкость, прочность и износостойкость за счет образования карбидов в стали. Он главным образом используется для плавки быстрорежущей стали, пресс-формы горячей ковки и т.д.. В настоящее время, основными методами плавки ферровольфрама являются агломерация, удаление железа и алюмотермия. Для метода агломерации используется открытая электрическая печь, которая может передвигаться по рельсовому пути, и отделена от верхней части корпуса печи, а углерод используется в качестве восстановителя. Сырьем в основном является очищенная вольфрамовая руда, пековый кокс (или нефтяной кокс) и шлакообразующие компоненты (боксит), Коэффициент извлечения вольфрама в данном методе низок. Метод удаления железа подходит для плавки ферровольфрама, содержащего 70% вольфрама с низкой температурой плавления. Кремний и углерод используются как восстановители, 75% ферросилиций и небольшое количество пекового кокса (или нефтяного кокса) используются для восстановительной плавки. Коэффициент извлечения вольфрама высок, однако потребление энергии при плавке также высоко. В алюмотермическом методе используется вторичный карбид вольфрама и железо в качестве сырья, алюминий используется в качестве восстановителя, для превращения вольфрама и железа в сырье ферровольфрама используется тепловая энергия сгорания углерода и алюминия в карбиде вольфрама, тем самым экономя большое количество электрической энергии и сокращая расходы. В то же время, поскольку примеси в карбиде вольфрама сырья намного ниже, чем примеси вольфрамового концентрата, качество продукта выше, чем у ферровольфрама, который изготовлен из вольфрамового концентрата. Частота восстановления вольфрама также выше, чем вольфрамового концентрата. Однако этот способ ограничивается источником сырья и не подходит для массового производства.Ferrotungsten is one of the important ferroalloys in the steel industry, tungsten is the main element of alloy tool steel, which can greatly improve the wear resistance and machinability of steel. Tungsten, which forms carbides in steel, partially dissolves in iron and forms a solid solution. Tungsten can increase tempering resistance, redness, strength and wear resistance due to the formation of carbides in steel. It is mainly used for melting high speed steel, hot forging molds, etc. At present, the main methods for melting ferro-tungsten are sintering, iron removal and alumothermy. The sintering method uses an open electric furnace, which can be moved along a rail track, and is separated from the top of the furnace body, and carbon is used as a reducing agent. The raw materials are mainly refined tungsten ore, pitch coke (or petroleum coke) and slag-forming components (bauxite). The recovery rate of tungsten in this method is low. The iron removal method is suitable for melting ferro-tungsten containing 70% low melting point tungsten. Silicon and carbon are used as reducing agents, 75% ferrosilicon and a small amount of pitch coke (or petroleum coke) are used for smelting reduction. The recovery of tungsten is high, but the energy consumption of smelting is also high. The aluminothermic method uses secondary tungsten carbide and iron as raw materials, aluminum is used as a reducing agent, and the thermal energy of combustion of carbon and aluminum in tungsten carbide is used to convert tungsten and iron into ferro-tungsten raw materials, thereby saving a large amount of electrical energy and reducing costs. At the same time, since the impurities in the tungsten carbide of the raw material are much lower than the impurities of the tungsten concentrate, the product quality is higher than that of the ferro-tungsten, which is made from the tungsten concentrate. The recovery rate of tungsten is also higher than that of tungsten concentrate. However, this method is limited by the source of raw materials and is not suitable for mass production.
Основываясь на недостатке низкой скорости восстановления легирующих элементов, высоком энергопотреблении и ограниченности сырьевых источников в процессе подготовки ферровольфрама, данное изобретение предлагает новый способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермии и рафинирования шлака.Based on the lack of a low rate of reduction of alloying elements, high energy consumption and limited raw material sources in the process of preparing ferrotungsten, this invention proposes a new method for producing ferrotungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Будучи направленным на существующие технические вопросы, данное изобретение обеспечивает один способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермии и рафинирования шлака, где WO3, Fe2O3 используются в качестве первоначального сырья. В результате реакции получается высокотемпературный расплав, а щелочность и температуру плавления шлака регулируют добавлением шлака с высокой щелочностью для высокотемпературного расплава и проводят промывку и рафинирование шлака, в конце шлак удаляют для получения ферровольфрама. Техническое решение данного изобретения:While addressing existing technical issues, the present invention provides one method for producing ferrotungsten based on self-propagating aluminothermy gradient recovery and slag refining, where WO 3 , Fe 2 O 3 are used as feedstock. As a result of the reaction, a high-temperature melt is obtained, and the alkalinity and melting point of the slag are controlled by the addition of a high-alkalinity slag for the high-temperature melt, and the slag is washed and refined, and finally the slag is removed to obtain ferro-tungsten. The technical solution of this invention:
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Для восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермии используется один из следующих двух способов:(1) One of the following two methods is used to restore the self-propagating gradient of aluminothermy:
Первый способ: сырьевой порошок WO3, Fe2O3, алюминиевый порошок и шлакообразующие компоненты разделяются на несколько партий. Первая партия сырья помещается в реакционную печь, воспламененный магниевый порошок от верхней части материала вызывает реакцию самораспространения, непрерывно добавляя сырье из других партий, до тех пор, пока реакция полностью не достигнет высокотемпературного расплава. Содержание алюминия в каждой партии сырья постепенно уменьшается с градиента 1,1~1,25 раза до 0,9~0,75 теоретическим стехиометрическим отношением реакции самораспространения алюминотермия, кроме того, общее содержание алюминия в сырье составляет 0.95~1.00 теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия.The first method: raw powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components are separated into several batches. The first batch of raw materials is placed in a reaction furnace, ignited magnesium powder from the top of the material causes a self-propagating reaction, continuously adding raw materials from other batches, until the reaction has completely reached the high-temperature melt. The aluminum content in each batch of raw materials gradually decreases from a gradient of 1.1 ~ 1.25 times to 0.9 ~ 0.75 by the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, in addition, the total aluminum content in the raw material is 0.95 ~ 1.00 of the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction aluminothermy.
Второй способ: смесь сырьевого порошка WO3, Fe2O3 и шлакообразующих компонентов постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения, в то же время алюминиевый порошок постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения уменьшения градуировки, перемешанное сырье помещается в реакционную печь для проведения реакции самораспространения алюминотермия. Во всем процессе смешения и реакции не происходит перерывов, вплоть до того, пока все сырьевые компоненты не достигнут высокотемпературного расплава после полной реакции.The second method: a mixture of raw material powder WO 3 , Fe 2 O 3 and slag-forming components is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate, at the same time, the aluminum powder is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate of gradual reduction, the mixed raw material is placed into a reaction furnace for carrying out the aluminothermy self-propagation reaction. There are no interruptions in the entire mixing and reaction process, until all raw materials reach the high-temperature melt after complete reaction.
Среди них содержание алюминия в непрерывно поступающих материалах в реакционную печь уменьшается с 1,1-1,25 до 0,9-0,75 раза градиента с помощью теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия. Количество n градиентных изменений содержания алюминия во всем процессе удовлетворяет уравнению: n=(b-c) / a, где b обозначает наибольшее содержание алюминия, с обозначает наименьшее содержание алюминия, а обозначает коэффициент градиентного изменения содержания алюминия, при этом 0<a≤0,05, общее количество алюминия составляет 0,95-1,00 теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия.Among them, the aluminum content in continuously supplied materials to the reaction furnace is reduced from 1.1-1.25 to 0.9-0.75 times the gradient using the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction. The number n of gradient changes in the aluminum content in the entire process satisfies the equation: n = (bc) / a, where b denotes the highest aluminum content, c denotes the lowest aluminum content, and denotes the coefficient of the gradient change in the aluminum content, while 0 <a≤0.05 , the total amount of aluminum is 0.95-1.00 of the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава, тем самым получая шлаки окиси базового алюминия верхнего уровня и легированный расплав нижнего уровня.(2) By electromagnetic induction heating, thermal insulation smelting for the high-temperature melt takes place, thereby producing the upper level base alumina slag and the lower level alloyed melt.
(3) В нижнем уровне обдувается рафинированный шлак для очистки и рафинирования перемешаного шлака.(3) Refined slag is blown in the lower level for cleaning and refining the mixed slag.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Далее, отношение массы сырьевого порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов, описанных в шаге (1), составляет 1,0:(0,2-0,49):(0,30-0,40):(0,07-0,39), зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm.Further, the ratio of the mass of the raw powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components described in step (1) is 1.0: (0.2-0.49) :( 0.30-0.40 ) :( 0.07-0.39), grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, grain size of Fe 2 O 3 powder ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm.
Далее, количество нескольких партий, описанных в шаге (1), ≥4.Further, the number of multiple batches described in step (1) is ≥4.
Далее, объем первой партии, описанной в шаге (1), из общего объема составляет 10~30%.Further, the volume of the first batch described in step (1) is 10 ~ 30% of the total volume.
Далее, параметр управления теплоизоляционной выплавки, описанной в шаге (2): частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1700-1800⁰C, время поддержания температуры 5-15min.Further, the control parameter of the thermal insulation melting described in step (2): electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, melting temperature 1700-1800⁰C, temperature holding time 5-15min.
Далее, рафинированный шлак выполняется согласно одному из двух нижеперечисленных способов (3): ① согласно CaF2 при отношении массы 10-25%, остаток CaO; ② согласно CaF2 при отношении массы 10-25%, Na2O при отношении массы 5-10%, остаток CaO;Further, the refined slag is performed according to one of the following two methods (3): ① according to CaF 2 at a weight ratio of 10-25%, the remainder of CaO; ② according to CaF 2 with a mass ratio of 10-25%, Na 2 O with a mass ratio of 5-10%, the remainder of CaO;
Далее, параметр управления рафинированием смешанных шлаков, описанных в шаге (3): используется эксцентрическое перемешивание, эксцентриситет 0,2~0,4, объем добавления рафинированного шлака составляет 6-12% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 50-150rpm, температура выплавки 1700-1800⁰С, время выплавки 10-30min.Further, the control parameter of mixed slag refining described in step (3): eccentric stirring is used, eccentricity 0.2 ~ 0.4, refined slag addition volume is 6-12% of the total raw material volume, purity ≥99.95% argon as carrier gas, eccentric stirring speed 50-150rpm, melting temperature 1700-1800⁰С, melting time 10-30min.
Далее, описанный ферровольфрам выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W70.0-85.0%, Al≤2.0%, O≤1%, остаток Fe.Further, the described ferro-tungsten is made according to the chemical composition at the weight percentage: W70.0-85.0%, Al≤2.0%, O≤1%, Fe residue.
Технический результат данного изобретения:The technical result of this invention:
1. Данное изобретение выполняет самораспространение алюминотермия с помощью первой партии сырья, имеющего высокое содержание алюминия теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, в результате чего получается высокотемпературный расплав, что является благоприятным для последующих реакций сырья с низким содержанием алюминия. В тоже время «сначала высокое содержание алюминия затем низкое» гарантирует, что расплав находится в сильной восстановительной атмосфере, тем самым обеспечивая полное восстановление оксида металла и постепенно уменьшая коэффициент алюминия. Избыточный восстановитель в сочетании с ферровольфрамом в расплаве постепенно высвобождается и постепенно реагирует с оксидом вольфрама в последующем добавленном сырье с низким содержанием алюминия, тем самым эффективно уменьшая остаток алюминия в конечном продукте. Чем больше добавляется партий или чем меньше уменьшение градиента алюминия в непрерывно добавляемом сырье, тем меньше остаточная доля алюминия.1. This invention performs self-propagation of aluminothermy with the first batch of feedstock having a high aluminum content of the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, resulting in a high-temperature melt, which is favorable for subsequent reactions of feedstock with low aluminum content. At the same time, “first high aluminum then low” ensures that the melt is in a strong reducing atmosphere, thereby ensuring complete reduction of the metal oxide and gradually decreasing the aluminum ratio. The excess reductant in combination with the ferro-tungsten in the melt is gradually released and gradually reacts with the tungsten oxide in the subsequent low-aluminum feedstock added, thereby effectively reducing the aluminum residue in the final product. The more batches are added or the less the reduction in the aluminum gradient in the continuously added feed, the lower the residual aluminum fraction.
2. Данное изобретение, с помощью рафинирования смешанного шлака, регулирует основность и точку плавления добавленным рафинированным шлаком для осуществления тщательной химической реакции разделения металла от шлака, тем самым эффективно удаляя включения, такие как оксид алюминия; в то же время процесс термической термообработки полностью использует тепловую реакцию системы, что может значительно снизить потребление энергии в процессе производства. Кроме того, данное изобретение использует электромагнитный индукционный нагрев для выполнения теплоизоляционной выплавки перед перемешиванием шлака и его рафинированием с образованием верхнего слоя шлака на основе оксида алюминия и слоя расплава более низкого сплава, который может эффективно усилить процесс разделения металла от шлака.2. The present invention, by refining the mixed slag, controls the basicity and melting point of the added refined slag to effect a thorough chemical reaction of separating the metal from the slag, thereby effectively removing inclusions such as alumina; at the same time, the thermal heat treatment process fully exploits the thermal response of the system, which can significantly reduce the energy consumption in the production process. In addition, the present invention uses electromagnetic induction heating to perform thermal insulation smelting prior to mixing and refining the slag to form an upper alumina slag layer and a lower alloy melt layer, which can effectively enhance the metal-slag separation process.
3. Ферровольфрам, полученный данным изобретением, выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W70.0-85.0%, Al≤2.0%, O≤1%, остаток Fe, где содержание вольфрама высокое, содержание алюминия низкое, свойства стабильные.3. Ferro-tungsten obtained by the present invention is made according to the chemical composition with the mass percentage: W70.0-85.0%, Al≤2.0%, O≤1%, Fe residue, where the tungsten content is high, the aluminum content is low, the properties are stable.
Конкретные способы осуществленияSpecific methods of implementation
В описании настоящего изобретения следует отметить, что в тех случаях, когда конкретные условия не указаны в примерах, они выполняются в соответствии с обычными условиями или условиями, рекомендованными изготовителем. Если используемый реагент или инструмент не указан изготовителем, то это обычный продукт, который можно приобрести на рынке.In the description of the present invention, it should be noted that in cases where specific conditions are not indicated in the examples, they are performed in accordance with the usual conditions or conditions recommended by the manufacturer. If the reagent or instrument used is not specified by the manufacturer, then this is a common product available on the market.
Настоящее изобретение более подробно описывается ниже в связи с конкретными примерами осуществления, которые являются толкованиями, а не ограничениями изобретения.The present invention is described in more detail below in connection with specific examples of implementation, which are interpretations and not limitations of the invention.
Пример осуществления 1Example implementation 1
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов в 1,0:0,28:0,33:0,07 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; сырье разделяется на 5 партий, соотношение алюминия в каждой партии составляет 1,20, 1,05, 1,0, 0,90, 0,85 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, кроме того общее содержание алюминия в сырье составляет 0,98 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, вес первой партии сырья составляет 20% от общей массы сырья. Первая партия сырья помещается в реакционную печь, воспламененный магниевый порошок от верхней части материала вызывает реакцию самораспространения, непрерывно добавляют сырье из других партий, до тех пор, пока реакция полностью не достигнет высокотемпературного расплава.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components is 1.0: 0.28: 0.33: 0.07, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, grain size Fe2O3 powder ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; the raw material is divided into 5 batches, the aluminum ratio in each batch is 1.20, 1.05, 1.0, 0.90, 0.85 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, in addition, the total aluminum content in the raw material is 0.98 times the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction, the weight of the first batch of raw materials is 20% of the total weight of raw materials. The first batch of raw materials is placed in a reaction furnace, the ignited magnesium powder from the top of the material causes a self-propagation reaction, and raw materials from other batches are continuously added until the reaction has completely reached the high-temperature melt.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1800⁰С, время поддержания температуры 15min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнего слоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, melting temperature 1800⁰C, temperature maintenance time 15min, separation of metal from slag, thereby obtaining slags of base alumina oxide of the upper layer and alloyed melt of the lower layer ...
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака,среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 10%CaF2, 90%CaO. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 6% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99,95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 50rpm, эксцентриситет 0,21, температура выплавки 1800⁰С, время выплавки 10min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine mixed slag, among which the refined slag is composed according to the following mass ratio: 10% CaF 2 , 90% CaO. Control parameter: the addition volume of refined slag is 6% of the total raw material volume, the purity is ≥99.95% of argon carrier gas, the eccentric stirring speed is 50rpm, the eccentricity is 0.21, the melting temperature is 1800⁰C, the melting time is 10min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 79,2%, Al 1,8%, O 0,8%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 79.2%, Al 1.8%, O 0.8%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 2Implementation example 2
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3,Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,29:0,34:0,15 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3,≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; сырье разделяется на 6 партий, соотношение алюминия в каждой партии составляет 1,20, 1,1, 0,95, 0,90, 0,85, 0,80раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, кроме того общее содержание алюминия в сырье составляет 0,97 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, вес первой партии сырья составляет 28,6% от общей массы сырья. Первая партия сырья помещается в реакционную печь, воспламененный магниевый порошок от верхней части материала вызывает реакцию самораспространения, непрерывно добавляют сырье из других партий, до тех пор, пока реакция полностью не достигнет высокотемпературного расплава.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO in 1.0: 0.29: 0.34: 0.15, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 , ≤2mm, grain size Fe2O3 powder ≤0.2mm, aluminum powder grain size ≤2mm, slag-forming component grain size ≤0.2mm, component grain size; the raw material is divided into 6 batches, the ratio of aluminum in each batch is 1.20, 1.1, 0.95, 0.90, 0.85, 0.80 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, in addition, the total aluminum content in the raw material is 0.97 times the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction, the weight of the first batch of raw materials is 28.6% of the total weight of raw materials. The first batch of raw materials is placed in a reaction furnace, the ignited magnesium powder from the top of the material causes a self-propagation reaction, and raw materials from other batches are continuously added until the reaction has completely reached the high-temperature melt.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1750℃, время поддержания температуры 10min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнегослоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, smelting temperature 1750 ℃, temperature maintenance time 10min, separating metal from slag, thereby obtaining slag of base alumina of the upper layer and alloyed melt of the lower layer ...
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака,среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 20%CaF2, 80%CaO. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 8% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 100rpm, эксцентриситет 0,33, температура выплавки 1750⁰С, время выплавки 20min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine mixed slag, among which the refined slag is composed according to the following mass ratio: 20% CaF 2 , 80% CaO. Control parameter: the addition volume of refined slag is 8% of the total raw material volume, the purity is ≥99.95% of argon carrier gas, the eccentric stirring speed is 100rpm, the eccentricity is 0.33, the melting temperature is 1750⁰C, the melting time is 20min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 78,1%, Al 1,5%, O 0,72%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 78.1%, Al 1.5%, O 0.72%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 3Implementation example 3
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,32:0,34:0,35 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; сырье разделяется на 7 партий, соотношение алюминия в каждой партии составляет 1,20, 1,1, 1,0, 0,95, 0,925, 0,90, 0,85 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, кроме того, общее содержание алюминия в сырье составляет 0,95 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, вес первой партии сырья составляет 22,2% от общей массы сырья. Первая партия сырья помещается в реакционную печь, воспламененный магниевый порошок от верхней части материала вызывает реакцию самораспространения, непрерывно добавляют сырье из других партий, до тех пор, пока реакция полностью не достигнет высокотемпературного расплава.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO in 1.0: 0.32: 0.34: 0.35, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, powder grain size Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; raw materials are divided into 7 batches, the ratio of aluminum in each batch is 1.20, 1.1, 1.0, 0.95, 0.925, 0.90, 0.85 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, in addition, the total content aluminum in the raw material is 0.95 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, the weight of the first batch of raw materials is 22.2% of the total weight of the raw material. The first batch of raw materials is placed in a reaction furnace, the ignited magnesium powder from the top of the material causes a self-propagation reaction, and raw materials from other batches are continuously added until the reaction has completely reached the high-temperature melt.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1700℃, время поддержания температуры 5min, осуществление разделение металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнего слоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, smelting temperature 1700 время, temperature maintenance time 5min, separating metal from slag, thereby obtaining slag of base alumina of the upper layer and alloyed melt of the lower layer.
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 25%CaF2, 75%CaO. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 10% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 150rpm, эксцентриситет 0,4, температура выплавки 1700℃, время выплавки 30min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine the mixed slag, among which the refined slag is composed according to the following mass ratio: 25% CaF 2 , 75% CaO. Control parameter: the addition volume of refined slag is 10% of the total raw material, the purity is ≥99.95% argon carrier gas, the eccentric stirring speed is 150rpm, the eccentricity is 0.4, the melting temperature is 1700 ℃, the melting time is 30min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 76,8%, Al 0,86%, O 0,51%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 76.8%, Al 0.86%, O 0.51%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 4Implementation example 4
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,41:0,36:0,36 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; смесь сырьевого порошка WO3, Fe2O3 и шлакообразующих компонентов постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения, в то же время алюминиевый порошок постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скоростью течения уменьшения градуировки, перемешанное сырье помещается в реакционную печь для проведения реакции самораспространения алюминотермия. Во всем процессе смешения и реакции не происходит перерывов, вплоть до того, пока все сырьевые компоненты не достигнут высокотемпературного расплава после полной реакции. Среди них, содержание алюминия в непрерывно поступающих материалах в реакционную печь, уменьшается с 1,22 до 0,76 раз градиента с помощью теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, коэффициент градиентного изменения а составляет 0,005. Количество градиентных изменений содержания алюминия во всем процессе составляет 92 раз, кроме того, общее количество алюминия составляет 0,98 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO is 1.0: 0.41: 0.36: 0.36, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, grain size of powder Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; a mixture of raw material powder WO 3 , Fe 2 O 3 and slag-forming components is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate, at the same time aluminum powder is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate decreasing the graduation, the mixed raw material is placed into a reaction furnace to carrying out the reaction of self-propagation of aluminothermy. There are no interruptions in the entire mixing and reaction process, until all raw materials reach the high-temperature melt after complete reaction. Among them, the aluminum content in continuously supplied materials to the reaction furnace decreases from 1.22 to 0.76 times the gradient using the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction, the gradient change coefficient a is 0.005. The number of gradient changes in the aluminum content in the whole process is 92 times, in addition, the total amount of aluminum is 0.98 times the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1750℃, время поддержания температуры 10min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получая шлаки окиси базового алюминия верхнегослоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, melting temperature 1750 ℃, temperature maintenance time 10min, separating metal from slag, thereby obtaining slag of base alumina of the upper layer and alloyed melt of the lower layer ...
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 10%CaF2, 85%CaO, 5% Na2O. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 6% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 100rpm, эксцентриситет 0.2, температура выплавки 1750℃, время выплавки 20min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine mixed slag, among which the refined slag consists according to the following mass ratio: 10% CaF 2 , 85% CaO, 5% Na 2 O. Control parameter: refined slag addition volume is 6% of the total raw material, purity ≥99.95% argon carrier gas, eccentric stirring speed 100rpm, eccentricity 0.2, melting temperature 1750 ℃, melting time 20min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 75,4%, Al 1,6%, O 0,72%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 75.4%, Al 1.6%, O 0.72%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 5Implementation example 5
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,43:0,38:0,28 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; смесь сырьевого порошка WO3, Fe2O3 и шлакообразующих компонентов постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения, в то же время алюминиевый порошок постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения уменьшения градуировки, перемешанное сырье помещается в реакционную печь для проведения реакции самораспространения алюминотермия. Во всем процессе смешения и реакции не происходит перерывов, вплоть до того, пока все сырьевые компоненты не достигнут высокотемпературного расплава после полной реакции. Среди них, содержание алюминия в непрерывно поступающих материалах в реакционную печь, уменьшается с 1,21 до 0,76 раз градиента с помощью теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, коэффициент градиентного изменения а составляет 0,003. Количество градиентных изменений содержания алюминия во всем процессе составляет 150 раз, кроме того, общее количество алюминия составляет 0,97 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO is 1.0: 0.43: 0.38: 0.28, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, grain size of powder Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; a mixture of raw powder WO 3 , Fe 2 O 3 and slag-forming components is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate, at the same time, aluminum powder is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate of gradual reduction, the mixed raw material is placed into a reaction furnace to carrying out the reaction of self-propagation of aluminothermy. There are no interruptions in the entire mixing and reaction process, until all raw materials reach the high-temperature melt after complete reaction. Among them, the aluminum content in continuously supplied materials to the reaction furnace decreases from 1.21 to 0.76 times the gradient using the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction, the gradient change coefficient a is 0.003. The number of gradient changes in the aluminum content in the whole process is 150 times, in addition, the total amount of aluminum is 0.97 times the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1700℃, время поддержания температуры 10min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнего слоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, smelting temperature 1700 ℃, temperature maintenance time 10min, separating metal from slag, thereby obtaining slag of base alumina of the upper layer and alloyed melt of the lower layer.
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 10%CaF2, 80%CaO, 10% Na2O. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 8% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 100rpm, эксцентриситет 0.36, температура выплавки 1700℃, время выплавки 20min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine mixed slag, among which the refined slag consists according to the following mass ratio: 10% CaF 2 , 80% CaO, 10% Na2O ... Control parameter: the addition volume of refined slag is 8% of the total raw material, purity ≥99.95% argon carrier gas, eccentric stirring speed 100rpm, eccentricity 0.36, melting temperature 1700 ℃, melting time 20min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 74.5%, Al 1.1%, O 0.43%, остаток Fe.This example of the implementation of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 74.5%, Al 1.1%, O 0.43%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 6Implementation example 6
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,45:0,38:0,29 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; смесь сырьевого порошка WO3, Fe2O3 и шлакообразующих компонентов постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения, в то же время алюминиевый порошок постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения уменьшения градуировки, перемешанное сырье помещается в реакционную печь для проведения реакции самораспространения алюминотермия. Во всем процессе смешения и реакции не происходит перерывов, вплоть до того, пока все сырьевые компоненты не достигнут высокотемпературного расплава после полной реакции. Среди них, содержание алюминия в непрерывно поступающих материалах в реакционную печь, уменьшается с 1,16 до 0,82 раз градиента с помощью теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, коэффициент градиентного изменения а составляет 0,001. Количество градиентных изменений содержания алюминия во всем процессе составляет 340 раз, кроме того, общее количество алюминия составляет 0,98 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия.According to the dosage, when the ratio of the mass of the powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO is 1.0: 0.45: 0.38: 0.29, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, grain size of powder Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; a mixture of raw powder WO 3 , Fe 2 O 3 and slag-forming components is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate, at the same time, aluminum powder is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate of gradual reduction, the mixed raw material is placed into a reaction furnace to carrying out the reaction of self-propagation of aluminothermy. There are no interruptions in the entire mixing and reaction process, until all the raw materials have reached the high-temperature melt after complete reaction. Among them, the aluminum content in continuously supplied materials into the reaction furnace decreases from 1.16 to 0.82 times the gradient using the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction, the gradient change coefficient a is 0.001. The number of gradient changes in the aluminum content in the entire process is 340 times, in addition, the total amount of aluminum is 0.98 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1700℃, время поддержания температуры 15min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнегослоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, melting temperature 1700 ℃, temperature maintenance time 15min, separating the metal from the slag, thereby obtaining the slag of the base alumina of the upper layer and the alloyed melt of the lower layer ...
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 20%CaF2, 75%CaO, 5% Na2O. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 10% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 100rpm, эксцентриситет 0.4, температура выплавки 1750℃, время выплавки 30min.(3) After the fall of 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine the mixed slag, among which the refined slag consists according to the following mass ratio: 20% CaF 2 , 75% CaO, 5% Na 2 O. Control parameter: the addition volume of refined slag is 10% of the total raw material, the purity is ≥99.95% of argon carrier gas, the eccentric stirring speed is 100rpm, the eccentricity is 0.4, the melting temperature is 1750 ℃, the melting time is 30min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 72.1%, Al 0.71%, O 0.36%, остаток Fe.This example of the implementation of the manufacture and receipt of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 72.1%, Al 0.71%, O 0.36%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 7Implementation example 7
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,19:0,30:0,21 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; сырье разделяется на 5 партий, соотношение алюминия в каждой партии составляет 1,20, 1,05, 1,0, 0,90, 0,85 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, кроме того общее содержание алюминия в сырье составляет 0,975 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, вес первой партии сырья составляет 20% от общей массы сырья. Первая партия сырья помещается в реакционную печь, воспламененный магниевый порошок от верхней части материала вызывает реакцию самораспространения, непрерывно добавляют сырье из других партий, до тех пор, пока реакция полностью не достигнет высокотемпературного расплава.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO is 1.0: 0.19: 0.30: 0.21, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, grain size of powder Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; the raw material is divided into 5 batches, the ratio of aluminum in each batch is 1.20, 1.05, 1.0, 0.90, 0.85 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, in addition, the total aluminum content in the raw material is 0.975 times the theoretical stoichiometric ratio of the reaction of self-propagation of aluminothermy, the weight of the first batch of raw materials is 20% of the total weight of raw materials. The first batch of raw materials is placed in a reaction furnace, the ignited magnesium powder from the top of the material causes a self-propagation reaction, and raw materials from other batches are continuously added until the reaction has completely reached the high-temperature melt.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1800℃, время поддержания температуры 15min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнего слоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, melting temperature 1800 ℃, temperature maintenance time 15min, separating metal from slag, thereby obtaining slags of base alumina oxide of the upper layer and alloyed melt of the lower layer.
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 10%CaF2, 90%CaO. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 6% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 50rpm, эксцентриситет 0.36, температура выплавки 1800℃, время выплавки 10min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine mixed slag, among which the refined slag is composed according to the following mass ratio: 10% CaF 2 , 90% CaO. Control parameter: the addition volume of refined slag is 6% of the total raw material, the purity is ≥99.95% argon carrier gas, the eccentric stirring speed is 50rpm, the eccentricity is 0.36, the melting temperature is 1800 ℃, the melting time is 10min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 84,1%, Al 1,68%, O 0,66%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 84.1%, Al 1.68%, O 0.66%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 8Implementation example 8
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,22:0,31:0,16 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; сырье разделяется на 6 партий, соотношение алюминия в каждой партии составляет 1,20, 1,1, 0,95, 0,90, 0,85, 0,80раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, кроме того общее содержание алюминия в сырье составляет 0,965 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, вес первой партии сырья составляет 28,6% от общей массы сырья. Первая партия сырья помещается в реакционную печь, воспламененный магниевый порошок от верхней части материала вызывает реакцию самораспространения, непрерывно добавляют сырье из других партий, до тех пор, пока реакция полностью не достигнет высокотемпературного расплава.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO is 1.0: 0.22: 0.31: 0.16, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, powder grain size Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; the raw material is divided into 6 batches, the ratio of aluminum in each batch is 1.20, 1.1, 0.95, 0.90, 0.85, 0.80 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, in addition, the total aluminum content in the raw material is 0.965 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, the weight of the first batch of raw materials is 28.6% of the total weight of raw materials. The first batch of raw materials is placed in a reaction furnace, the ignited magnesium powder from the top of the material causes a self-propagation reaction, and raw materials from other batches are continuously added until the reaction has completely reached the high-temperature melt.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1750℃, время поддержания температуры 10min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнего слоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, smelting temperature 1750 ℃, temperature maintenance time 10min, separating metal from slag, thereby obtaining slag of base alumina of the upper layer and alloyed melt of the lower layer.
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 20%CaF2, 80%CaO. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 8% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 100rpm, эксцентриситет 0,4, температура выплавки 1750℃, время выплавки 20min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine mixed slag, among which the refined slag is composed according to the following mass ratio: 20% CaF 2 , 80% CaO. Control parameter: the addition volume of refined slag is 8% of the total raw material, purity ≥99.95% argon carrier gas, eccentric stirring speed 100rpm, eccentricity 0.4, melting temperature 1750 ℃, melting time 20min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 83,5%, Al 1,2%, O 0,65%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 83.5%, Al 1.2%, O 0.65%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 9Implementation example 9
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,27:0,33:0,18 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; сырье разделяется на 7 партий, соотношение алюминия в каждой партии составляет 1,20, 1,1, 1,0, 0,95, 0,925, 0,90, 0,85 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, кроме того общее содержание алюминия в сырье составляет 0,95 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, вес первой партии сырья составляет 22,2% от общей массы сырья. Первая партия сырья помещается в реакционную печь, воспламененный магниевый порошок от верхней части материала вызывает реакцию самораспространения, непрерывно добавляют сырье из других партий, до тех пор пока реакция полностью не достигнет высокотемпературного расплава.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO is 1.0: 0.27: 0.33: 0.18, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, grain size of powder Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; raw material is divided into 7 batches, the ratio of aluminum in each batch is 1.20, 1.1, 1.0, 0.95, 0.925, 0.90, 0.85 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, in addition, the total aluminum content in the raw material is 0.95 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy, the weight of the first batch of raw materials is 22.2% of the total weight of the raw material. The first batch of raw materials is placed in a reaction furnace, ignited magnesium powder from the top of the material causes a self-propagation reaction, and raw materials from other batches are continuously added until the reaction completely reaches the high-temperature melt.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1700℃, время поддержания температуры 5min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получая шлаки окиси базового алюминия верхнего слоя и легированный расплав нижнегослоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, smelting temperature 1700 ℃, temperature maintenance time 5min, separating metal from slag, thereby obtaining slag of base alumina of the upper layer and alloyed melt of the lower layer ...
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 25%CaF2, 75%CaO. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 10% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 150rpm, эксцентриситет 0,32, температура выплавки 1700℃, время выплавки 30min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine the mixed slag, among which the refined slag is composed according to the following mass ratio: 25% CaF 2 , 75% CaO. Control parameter: the addition volume of refined slag is 10% of the total raw material, the purity is ≥99.95% argon carrier gas, the eccentric stirring speed is 150rpm, the eccentricity is 0.32, the melting temperature is 1700, the melting time is 30min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 82,6%, Al 0,72%, O 0,32%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 82.6%, Al 0.72%, O 0.32%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 10Implementation example 10
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,27:0,33:0,18 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; смесь сырьевого порошка WO3, Fe2O3 и шлакообразующих компонентов постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения, в то же время алюминиевый порошок постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения уменьшения градуировки, перемешанное сырье помещается в реакционную печь для проведения реакции самораспространения алюминотермия. Во всем процессе смешения и реакции не происходит перерывов, вплоть до того, пока все сырьевые компоненты не достигнут высокотемпературного расплава после полной реакции. Среди них, содержание алюминия в непрерывно поступающих материалах в реакционную печь, уменьшается с 1,2 до 0,78 раз градиента с помощью теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, коэффициент градиентного изменения а составляет 0,003. Количество градиентных изменений содержания алюминия во всем процессе составляет 140 раз, кроме того, общее количество алюминия составляет 0,98 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO is 1.0: 0.27: 0.33: 0.18, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, grain size of powder Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; a mixture of raw powder WO 3 , Fe 2 O 3 and slag-forming components is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate, at the same time, aluminum powder is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate of gradual reduction, the mixed raw material is placed into a reaction furnace to carrying out the reaction of self-propagation of aluminothermy. There are no interruptions in the entire mixing and reaction process, until all raw materials reach the high-temperature melt after complete reaction. Among them, the aluminum content in continuously supplied materials to the reaction furnace decreases from 1.2 to 0.78 times the gradient using the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction, the gradient change coefficient a is 0.003. The number of gradient changes in the aluminum content in the whole process is 140 times, in addition, the total amount of aluminum is 0.98 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1750℃, время поддержания температуры 10min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнего слоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, smelting temperature 1750 ℃, temperature maintenance time 10min, separating metal from slag, thereby obtaining slag of base alumina of the upper layer and alloyed melt of the lower layer.
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 10%CaF2, 85%CaO, 5% Na2O. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 6% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 100rpm, эксцентриситет 0,38, температура выплавки 1750℃, время выплавки 20min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine the mixed slag, among which the refined slag consists according to the following mass ratio: 10% CaF 2 , 85% CaO, 5% Na2O ... Control parameter: the addition volume of refined slag is 6% of the total raw material, the purity is ≥99.95% argon carrier gas, the eccentric stirring speed is 100rpm, the eccentricity is 0.38, the melting temperature is 1750 ℃, the melting time is 20min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 81,3%, Al 1,43%, O 0,62%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at a percentage of the mass: W 81.3%, Al 1.43%, O 0.62%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 11Implementation example 11
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,27:0,33:0,18 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; смесь сырьевого порошка WO3, Fe2O3 и шлакообразующих компонентов постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения, в то же время алюминиевый порошок постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения уменьшения градуировки, перемешанное сырье помещается в реакционную печь для проведения реакции самораспространения алюминотермия. Во всем процессе смешения и реакции не происходит перерывов, вплоть до того, пока все сырьевые компоненты не достигнут высокотемпературного расплава после полной реакции. Среди них, содержание алюминия в непрерывно поступающих материалах в реакционную печь, уменьшается с 1,19 до 0,77 раз градиента с помощью теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, коэффициент градиентного изменения а составляет 0,001. Количество градиентных изменений содержания алюминия во всем процессе составляет 420 раз, кроме того, общее количество алюминия составляет 0,96 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO is 1.0: 0.27: 0.33: 0.18, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, grain size of powder Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; a mixture of raw powder WO 3 , Fe 2 O 3 and slag-forming components is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate, at the same time, aluminum powder is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate of gradual reduction, the mixed raw material is placed into a reaction furnace to carrying out the reaction of self-propagation of aluminothermy. There are no interruptions in the entire mixing and reaction process, until all raw materials reach the high-temperature melt after complete reaction. Among them, the aluminum content in continuously supplied materials to the reaction furnace decreases from 1.19 to 0.77 times the gradient using the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction, the gradient change coefficient a is 0.001. The number of gradient changes in the aluminum content in the entire process is 420 times, in addition, the total amount of aluminum is 0.96 times the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1700℃, время поддержания температуры 10min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнегослоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, smelting temperature 1700 ℃, temperature maintenance time 10min, separating metal from slag, thereby obtaining slag of base alumina of the upper layer and alloyed melt of the lower layer ...
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 10%CaF2, 80%CaO, 10% Na2O. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 8% общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 100rpm, эксцентриситет 0,26, температура выплавки 1700℃, время выплавки 20min.(3) After falling 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine mixed slag, among which the refined slag consists according to the following mass ratio: 10% CaF 2 , 80% CaO, 10% Na 2 O. Control parameter: refined slag addition volume is 8% of total raw material, purity ≥99.95% argon carrier gas, eccentric stirring speed 100rpm, eccentricity 0.26, melting temperature 1700 ℃, melting time 20min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 80.6%, Al 0.89%, O 0.38%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at the percentage of the mass: W 80.6%, Al 0.89%, O 0.38%, the remainder of Fe.
Пример осуществления 12Implementation example 12
Способ получения ферровольфрама на основе восстановления самораспространяющегося градиента алюминотермия и рафинирования шлака включает в себя следующие этапы:A method for producing ferro-tungsten based on the recovery of a self-propagating gradient of aluminothermy and refining of the slag includes the following steps:
(1) Восстановление самораспространяющегося градиента алюминотермии(1) Reconstruction of the self-propagating gradient of aluminothermy
Согласно дозировке при отношении массы порошка WO3, Fe2O3, алюминиевого порошка и шлакообразующих компонентов CaO в 1,0:0,3:0,34:0,24 соответственно, их зернистость удовлетворяет: зернистость WO3≤2mm, зернистость порошка Fe2O3≤0.2mm, зернистость алюминиевого порошка ≤2mm, зернистость шлакообразующих компонентов ≤0.2mm, зернистость компонентов; смесь сырьевого порошка WO3, Fe2O3 и шлакообразующих компонентов постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения, в то же время алюминиевый порошок постепенно помещается в смеситель сырья с помощью равномерной скорости течения уменьшения градуировки, перемешанное сырье помещается в реакционную печь для проведения реакции самораспространения алюминотермия. Во всем процессе смешения и реакции не происходит перерывов, вплоть до того, пока все сырьевые компоненты не достигнут высокотемпературного расплава после полной реакции. Среди них, содержание алюминия в непрерывно поступающих материалах в реакционную печь, уменьшается с 1,12 до 0,84 раз градиента с помощью теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия, коэффициент градиентного изменения а составляет 0,0008. Количество градиентных изменений содержания алюминия во всем процессе составляет 350 раз, кроме того, общее количество алюминия составляет 0,96 раз теоретического стехиометрического отношения реакции самораспространения алюминотермия.According to the dosage, when the ratio of the mass of powder WO 3 , Fe 2 O 3 , aluminum powder and slag-forming components CaO in 1.0: 0.3: 0.34: 0.24, respectively, their grain size satisfies: grain size WO 3 ≤2mm, powder grain size Fe 2 O 3 ≤0.2mm, grain size of aluminum powder ≤2mm, grain size of slag-forming components ≤0.2mm, grain size of components; a mixture of raw powder WO 3 , Fe 2 O 3 and slag-forming components is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate, at the same time, aluminum powder is gradually placed into the raw material mixer using a uniform flow rate of gradual reduction, the mixed raw material is placed into a reaction furnace to carrying out the reaction of self-propagation of aluminothermy. There are no interruptions in the entire mixing and reaction process, until all raw materials reach the high-temperature melt after complete reaction. Among them, the aluminum content in the continuously fed materials into the reaction furnace decreases from 1.12 to 0.84 times the gradient using the theoretical stoichiometric ratio of the aluminothermy self-propagation reaction, the gradient change coefficient a is 0.0008. The number of gradient changes in the aluminum content in the entire process is 350 times, in addition, the total amount of aluminum is 0.96 times the theoretical stoichiometric ratio of the self-propagation reaction of aluminothermy.
(2) С помощью нагрева электромагнитной индукции происходит теплоизоляционная выплавка для высокотемпературного расплава: частота электромагнитной индукции ≥1000Hz, температура выплавки 1700℃, время поддержания температуры 15min, осуществление разделения металла от шлака, тем самым получают шлаки окиси базового алюминия верхнего слоя и легированный расплав нижнего слоя.(2) By heating electromagnetic induction, heat-insulating smelting occurs for a high-temperature melt: electromagnetic induction frequency ≥1000Hz, smelting temperature 1700 ℃, temperature maintenance time 15min, separating metal from slag, thereby obtaining slag of base alumina of the upper layer and alloyed melt of the lower layer.
(3) После падения 90% шлака окиси базового алюминия верхнего слоя, в нижнем слое обдувается рафинированный шлак, для очистки и рафинирования перемешанного шлака, среди которого рафинированный шлак состоит согласно следующему отношению массы: 20%CaF2, 75%CaO, 5% Na2O. Параметр управления: объем добавления рафинированного шлака составляет 10% от общего объема сырья, степень чистоты ≥99.95% аргона в качестве газа-носителя, скорость эксцентрического перемешивания 100rpm, эксцентриситет 0.38, температура выплавки 1750℃, время выплавки 30min.(3) After the fall of 90% of the base alumina slag of the upper layer, refined slag is blown in the lower layer to clean and refine the mixed slag, among which the refined slag consists according to the following mass ratio: 20% CaF 2 , 75% CaO, 5% Na 2 O. Control parameter: the addition volume of refined slag is 10% of the total raw material volume, purity ≥99.95% argon carrier gas, eccentric stirring speed 100rpm, eccentricity 0.38, melting temperature 1750 ℃, melting time 30min.
(4) Выплавленный высокотемпературный расплав охлаждается до комнатной температуры, после удаления верхнего шлака получается ферровольфрам.(4) The melted high-temperature melt is cooled to room temperature, after removing the upper slag, ferro-tungsten is obtained.
Данный пример осуществления изготовления и получения ферровольфрама выполняется согласно химическому составу при процентном содержании массы: W 78,4%, Al 0,68%, O 0,24%, остаток Fe.This exemplary embodiment of the manufacture and production of ferro-tungsten is carried out according to the chemical composition at the percentage of the mass: W 78.4%, Al 0.68%, O 0.24%, the remainder of Fe.
Следует понимать, что для обычных технических специалистов в данной области, усовершенствования и преобразования могут быть сделаны в соответствии с приведенным выше описанием, все подобные усовершенствования и преобразования подпадают под защиту настоящего изобретения.It should be understood that for those of ordinary skill in the art, improvements and conversions can be made in accordance with the above description, all such improvements and conversions come under the protection of the present invention.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710443921.9 | 2017-06-13 | ||
CN201710443921.9A CN107099718B (en) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | The method for preparing ferro-tungsten with wash heat refining based on the reduction of aluminothermy self- propagating gradient |
PCT/CN2018/087687 WO2018228141A1 (en) | 2017-06-13 | 2018-05-21 | Aluminum thermal self-propagation gradient reduction and slag washing and refining-based method for preparing tungsten-iron alloy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2739040C1 true RU2739040C1 (en) | 2020-12-21 |
Family
ID=59660265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019135677A RU2739040C1 (en) | 2017-06-13 | 2018-05-21 | Method of producing ferrotungsten based on reduction of self-propagating gradient of aluminothermy and slag refining |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107099718B (en) |
RU (1) | RU2739040C1 (en) |
WO (1) | WO2018228141A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107099715B (en) | 2017-06-13 | 2018-08-28 | 东北大学 | The method for preparing vanadium iron with wash heat refining based on the reduction of aluminothermy self- propagating gradient |
CN107099696B (en) * | 2017-06-13 | 2018-08-28 | 东北大学 | The method for preparing ferro-titanium with wash heat refining based on the reduction of aluminothermy self- propagating gradient |
CN107099718B (en) * | 2017-06-13 | 2018-08-28 | 东北大学 | The method for preparing ferro-tungsten with wash heat refining based on the reduction of aluminothermy self- propagating gradient |
CN109022643B (en) * | 2018-08-09 | 2020-06-23 | 湖南力天高新材料股份有限公司 | Method for separating slag and iron in ferrotungsten smelting process by external furnace method |
CN110643845A (en) * | 2019-10-30 | 2020-01-03 | 河南科技大学 | Tungsten-copper composite material and preparation method thereof |
CN110592455A (en) * | 2019-10-30 | 2019-12-20 | 河南科技大学 | Preparation method of copper-tungsten alloy and copper-tungsten alloy prepared by same |
CN114635054B (en) * | 2022-04-13 | 2023-03-03 | 河南科技大学 | Tungsten-copper composite material and preparation method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1764331A1 (en) * | 1990-06-27 | 1995-08-20 | Научно-исследовательский институт металлургии | Method for aluminothermal smelting of ferrotungsten |
JP2009029661A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Japan Carlit Co Ltd:The | Thermit reactive composition |
RU2411299C2 (en) * | 2008-09-01 | 2011-02-10 | Герман Павлович Югов | Procedure for aluminium-silicon-thermal production of ferro-tungsten |
RU2465361C1 (en) * | 2011-09-14 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Aluminothermic method for obtaining metals, and melting furnace for its implementation |
CN106591580B (en) * | 2016-11-08 | 2018-08-24 | 中色(宁夏)东方集团有限公司 | A kind of method that low content tungsten ore prepares ferro-tungsten |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104120304B (en) * | 2014-07-21 | 2016-04-06 | 东北大学 | A kind of method preparing titanium aluminum alloy based on aluminothermy self-propagating-winding-up drastic reduction |
CN104120262B (en) * | 2014-07-21 | 2016-04-06 | 东北大学 | The method of CuCr alloy cast ingot is prepared in a kind of thermite reduction-slag refining |
CN106191639B (en) * | 2016-08-30 | 2018-01-02 | 成都工业学院 | A kind of method that aluminothermic reduction prepares ferro-niobium |
CN107236869B (en) * | 2017-05-23 | 2019-02-26 | 东北大学 | A kind of method of multistage drastic reduction preparation reduction titanium valve |
CN107099718B (en) * | 2017-06-13 | 2018-08-28 | 东北大学 | The method for preparing ferro-tungsten with wash heat refining based on the reduction of aluminothermy self- propagating gradient |
-
2017
- 2017-06-13 CN CN201710443921.9A patent/CN107099718B/en active Active
-
2018
- 2018-05-21 WO PCT/CN2018/087687 patent/WO2018228141A1/en active Application Filing
- 2018-05-21 RU RU2019135677A patent/RU2739040C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1764331A1 (en) * | 1990-06-27 | 1995-08-20 | Научно-исследовательский институт металлургии | Method for aluminothermal smelting of ferrotungsten |
JP2009029661A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Japan Carlit Co Ltd:The | Thermit reactive composition |
RU2411299C2 (en) * | 2008-09-01 | 2011-02-10 | Герман Павлович Югов | Procedure for aluminium-silicon-thermal production of ferro-tungsten |
RU2465361C1 (en) * | 2011-09-14 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Aluminothermic method for obtaining metals, and melting furnace for its implementation |
CN106591580B (en) * | 2016-11-08 | 2018-08-24 | 中色(宁夏)东方集团有限公司 | A kind of method that low content tungsten ore prepares ferro-tungsten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018228141A1 (en) | 2018-12-20 |
CN107099718A (en) | 2017-08-29 |
CN107099718B (en) | 2018-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2739040C1 (en) | Method of producing ferrotungsten based on reduction of self-propagating gradient of aluminothermy and slag refining | |
US11180827B2 (en) | Method for preparing ferrovanadium alloys based on aluminothermic self-propagating gradient reduction and slag washing refining | |
CN100469932C (en) | V2O5 direct alloying steelmaking technology | |
CN102758144B (en) | Production method for steel ingot of large-sized high-nitrogen retaining ring steel | |
CN105624438B (en) | A kind of method using poor manganese slag refining ferromanganese alloy | |
CN106086608B (en) | A kind of method that low-carbon manganese-silicon is produced using carbon manganese slag | |
CN104141025B (en) | The method of electro-aluminothermic process vanadium iron casting dealuminzation | |
CN104152710B (en) | The smelting process of esr refining slag and application thereof | |
CN103045928A (en) | Method for producing ferrovanadium by aluminothermic process | |
RU2672651C1 (en) | Method of producing heat-resistant superalloy hn62bmktyu on nickel based | |
CN106350675A (en) | Preparation method of high-quality AlV55 alloy | |
CN101368244A (en) | Low-carbon ferromanganese manufacturing technique | |
CN104762488B (en) | A kind of method of direct vanadium alloying in esr process | |
CN104611513B (en) | The Application way of vanadium in a kind of slag | |
CN106435310B (en) | A kind of technique with grate ferrosilicon process refining manganese silico-aluminum | |
CN101886231B (en) | Method for manufacturing nickel iron alloy | |
CN113502425B (en) | Method for preparing ferrosilicon alloy and microcrystalline glass from silicon slag and zinc rotary kiln slag | |
CN103643056A (en) | Smelting method of low-carbon ferromanganese | |
CN1676624A (en) | Method for preparing manganese series multi-element composite deoxidant for steel smelting and its product | |
CN117230360A (en) | Preparation method of single-vacuum 300M steel | |
CN103643094A (en) | Smelting method of high-carbon ferromanganese | |
CN103691913B (en) | The manufacture method of 1Mn18Cr18N hollow steel ingot | |
CN102839292A (en) | Aluminum iron alloy with ultra-low carbon, ultra-low titanium and high silicon contents for deoxidizing aluminum silicon killed steel and manufacturing method of aluminum iron alloy | |
CN103451457B (en) | A kind of method preparing high-quality ferronickel | |
CN113430398B (en) | JCr 98-grade metallic chromium containing vanadium element and preparation method thereof |