SU1294857A1 - Флюс дл плавки медных сплавов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к цветной металлургии и может использоватьс  при плавке меди и ее сплавов, например алюминиевой бронзы. Цель изобретени  - снижение потерь металла и зарастание футеровки печи. Цель достигаетс  тем, что флюс содержит, мас.%: фтористый кальций 2-3; фтористый магний 2-3; криолит 0,3-0,5; порошок графита остальное. Дополнительно флюс может содержать 5-10 мас.% хлористого натри . Флюсовый покров предложенной композиции восстанавливает легирующие компоненты металлов в наростах и настыл х. Это приводит к уменьшению с потерь металла на угар и в шлак, снк- жению зарастани  ванн и каналов печи оксидами и др. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. (Л ю со 4: СХ) СП

Description

112

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке покров- но-защитного флюса, используемого при плавке меди и ее сплавов, например алюминиевой бронзы.

Цель изобретени  - снижение потерь металла и зарастани  футеровки печи при выплавке алюминиевых.бронз, а также повьшение восстановительной способности флюса.

Дл  этого ф.гаос содержит фтористый кальций, фтористый магний, криолит и порошок графита крупностью 0,5-5 мм при следующем соотношении компонен

ов, мас.%:

Фтористый кальций 2-3 Фтористый магний 2-3 Криолит0,3-0,5

Порошок графита Остальное С целью повьшени  восстановительой способности флюса он дополниельно может содержать хлористый натий в количестве 5-10 мас,%.

Введение в состав флюса криолиа ниже указанного предела неэффективно ввиду того, что ухудшаетс  его кроюща  способность. Флюс становитс  менее подвижным. Футеровка шахты печи сравнительно быстро зарастает шлаком. Содержание криолита выше верхнего предела приводит к быстрому вырождению флюса и повышенному содержанию фторидов в окружаю щей атмосфере, что создает опасность дл  здоровь  людей.

Введение фтористого магни  и фтористого кальци  в количествах ниже нижнего предела не оказывает существенного вли ни  на срок действи  флюса так же, как и на раскислительную способность, а лри их введении более верхнего предела их раскислительна  способность практически незаметна, а срок действи  флюса не увеличиваетс .

Флюс, состо щий из смеси графитового порошка и фтористых солей, полностью покрывает поверхность зеркала ванны, защища  его от окислени . Образовавшиес  оксиды легирующих компонентов могут восстанавливатьс . Однако этот процесс может протекать нестабильно с образованием карбидов, например, , и др. Введение в состав флюса NaCl в сочетании с MgF,j и CaF и криолитом резко усиливает процесс восстановлени  оксидов . При этом катализатором процесса

служит углерод (графит). Предлагаема  композици  флюса обладает высокой реакционной способностью, котора  ведет к изменению строени  шлаков .

Введение графита в виде порошка с размерами частиц 0,5-5 мм обусловлено тем, что при размере частиц менее 0,2 мм повьшгаетс  пылеобразова- ние, увеличиваетс  механическое за5

0

5

0

5

0

5

0

5

путывание металлических корольков, что ведет к повьштению содержани  металла в шлаке. При частицах размерами более 5,0 мм уменьшаетс  кроюща  способность флюса, что также увеличивает потери металла в угаре.

Высокое смачивание флюса обусловлено наличием в нем углерода, который обеспечивает двухфазность флюса и определ ет хорошую кроющую его способность . Взаимодействие графита, наведенного на расплавленный металл, с кислородом воздуха приводит к выделению тепла в расплав и разогреву флюсового покрова, что улучшает его кроющие свойства, увеличивает в зкость . Облада  высокой степенью черноты , флюсовый покров  вл етс  естественной защитой от тепловых потерь на излучение, что увеличивает КПД печи и уменьшает удельный расход электроэнергии .

Флюсовый покров предлагаемой композиции за счет активного вли ни  углерода, NaCl и криолита на футеровку шахты печи, состо щей, как правило , из шамотного кирпича (60% и 40% SiO,) , разъедает, а в некоторых случа х еще и восстанавливает легирующие компоненты металлов в наростах и настыл х. Все это в целом приводит к уменьшению безвозвратных потерь металла на угар ив шлак, снижению процесса зарастани  ванн и каналов печи оксидами и др.

Дл  определени  оптимального состава флюса провод т лабораторные исследовани  в два этапа: подбор композиции флюса, обеспечивающего минимальные потери металла на угар и в шлаке, а также флюса, который способствует наименьшему зарастанию ванны печи окислами (образованию наростов и настылей)„

Исследовани  провод т на сплаве, плавление которого осуществл ют в набивном тигле (кварцитова  масса) емкостью около 10 кг. Печь электоическа  с силитовыми нагревател ми. Температура обработки расплава флюсами соотзетствует температуре его в промышлениьк печах перед переливом в миксер и равна в среднем 1180 С.

Методика экспериментов аналогична балансовым плавкам, проводимым на промышленных печах дл  установлени  потерь металла на угар и в шлаке. Качество и тип шихтовых материалов, как и при проведении экспериментов в производственных услови х, не учитывались . Плавки проводились на специально приготовленных кусках алюминиевой бронзы. Дл  сравнени  плавка проводилась на некоторых известных составах флюсов.

Результаты лабораторных экспериментов представлены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что предлагаемый флюс во всем диапазоне содержани  компонентов уменьшает безвозвратные потери на угар и в шлаке в 1,5-2,0 раза. Наблюдаетс  заметное снижение зарастани  футеровки тигл .

В экспериментах использовалс  особо чистый графит со следами серы и зольностью менее -1%. Гранулометрический состав графитового порошка не определ лс  строго. Зафиксированы указанные основные размеры частиц. Химический анализ пробы, отобранной при плавке № 7 (табл. 1), не обнаружил в ней вредных примесей, перешедших в расплав из графита.

По результатам лабораторных исследований провод т производственные испытани  флюса при плавке сплава в двухфазной канальной печи. ПриниВ процессе опытно-промышленных и пытаний технологи  плавки осуществл лась по действующей на заводе технологической инструкции, продолжительность баланса составл ла двое суток (48 ч). Плавильные печи работали на двух фазах и оптимальных электромагнитных параметрах. Печь работала непосредственно на машину п/н лить .

Проведенные опытно-промьшшенные плавки показали, что применение пред лагае юго флюса позвол ет сократить в 1,5-2,0 раза угар металла и образование шлака. При этом футеровка шахты печи практически не зарастает шлаком. Электромагнитные параметры печи за врем  экспериментов не измеJO

15

20

25

30

35

нились, что свидетельствует об отсутствии зарастани  каналов оксидами

Claims (2)

1.Флюс дл  плавки медных сплавов содержащий фтористый кальций, фторис тый магний, криолит и порошок графит крупностью 0,5-5 мм, отличающийс  тем, что, с целью снижени потерь металла и зарастани  футеровк печи при выплавке алюминиевых бронз, флюс содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Фтористый к альций Фтористый магний Криолит Порошок графита

2.Флюс по п. 1, о

2-3 2-3

0,3-0,5

Остальное

л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повьшема  во внимание результаты лаборатор- ни  его восстановительной спосрбносньпс исследований и сущность проведени  балансовых плавок в производственных услови х, провод т три партии плавок: на известном и на предлагаемом составе флюса без и с NaCl в пределах содержани  составл ющих, вы-,  вленных лабораторньми экспериментами .

 

2948574

Результаты балансовых плавок приведены в табл. 2.

В процессе опытно-промышленных испытаний технологи  плавки осуществл лась по действующей на заводе технологической инструкции, продолжительность баланса составл ла двое суток (48 ч). Плавильные печи работали на двух фазах и оптимальных электромагнитных параметрах. Печь работала не , посредственно на машину п/н лить .

Проведенные опытно-промьшшенные плавки показали, что применение пред- лагае юго флюса позвол ет сократить в 1,5-2,0 раза угар металла и образование шлака. При этом футеровка шахты печи практически не зарастает шлаком. Электромагнитные параметры печи за врем  экспериментов не измеJO

15

20

25

30

35

нились, что свидетельствует об отсутствии зарастани  каналов оксидами.

Формула изобретени 

1.Флюс дл  плавки медных сплавов, содержащий фтористый кальций, фтористый магний, криолит и порошок графита крупностью 0,5-5 мм, отличающийс  тем, что, с целью снижени  потерь металла и зарастани  футеровки печи при выплавке алюминиевых бронз, флюс содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Фтористый к альций Фтористый магний Криолит Порошок графита

2.Флюс по п. 1, о

2-3 2-3

0,3-0,5

Остальное

л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повьшети , он дополнительносодержит хлористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фтористый кальций 2-3

45 Фтористый магний2-3

Криолит0,3-0,5

Хлористый натрий5-10

Порошок графитаОстальное

Древесный уголь 0,01% NajAlFg (известный 1)

5

10

7

Остальное

(известный f23)

1 1

0,1 Остальное

6

Т а б л и ц а 1

0,863 3,97

Большое количество шлака , тигель зарастает

0,66

2,31

2% от веса шихты

2,80

Флюс быстро вырождаетс  (сделано две плавки), кроюща  способность неудовлетворительна , в месте контакта расплава с футеровкой образуетс  скопление шлама (комковатость )

1,80

Кроюща  способность флюса неудовлетворительна , футеровка тигл  не зарастает

1,7

1,85

Тигель не зарастает, хороша  кроюща  способность , мало оксидов алюмини 

Хороша  кроюща  способность , оксидов мало

1,8

После плавки отличное состо ние тигл , шлак рассыпчатый, с незначительным количеством оксидов

.Г

Графитова  крошка , размеры 3- 5 мм

Графитовый порошок с размером частиц 0,5-5 мм (минималь- нов содержание графитовой пьти)

5

0,35 2,6 Недостаточна  кроюща 

способность

0,31 2,4 . Шлак практически не

изменилс , возможно его многократное использо- вание