SU1617029A1 - Шихта дл выплавки модификатора с редкоземельными металлами - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к выплавке модификаторов дл  производства высокопрочного чугуна и качественной стали. Цель - повышение модифицирующей и раскислительной способности модификатора и его удешевление. Шихта дл  выплавки модификатора с редкоземельными металлами содержит, мас.%: окислы редкоземельных металлов 10-27

отсевы подготовки вторичного алюминиевого сырь  30-35

порошкообразный отход известн кового карьера 10-25

отсев обожженного доломита 4-14

фторид кальци  1-2

порошок шлама производства электролитической двуокиси марганца 20-22. Использование шихты позвол ет выплавл ть модификатор, содержащий 10-13% марганца при содержании в нем кремни  10-11%, повысить извлечение основных компонентов в сплав. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к выплавке модификаторов дл  производства высокопрочного чугуна и качественной сталио

Цель изобретени  - повьшение модифицирующей и раскислительной способности модификатора и его удешевление

Предпагаема  шихта дл  вьшлавки модификатора с редкоземельными металлами содерж11т окислы редкоземельных ме- TajmoB, фторид кальци , отсевы подготовки вторичного а.тао1.1иниевого сырь , порошкообразный отход известн кового карьера, отсев обожженного долом11та и порошок илама производства электролитической двуокиси марганца при следующем соотношении компонентов,

Окислы редкоземельных

металлов 0-27

Отсевы подготовки вторичного , алюминиевого

сырь 30-35

Порошкообразный отход

известн кового карьера 10-25

Отсев обожженного дологетта4-14

Фторид кальци 1-2

Порошок шлама производ- . ства электролитической

двуокиси марганца 20-22

Пример, Готов т несколько составов шихт, из которых выплавл ю т модификатор с редкоземельны щ металлами . Фракционный состав всех шихтовых

О)

о

ND

QD

10

15

7.0

25

омпонентов берут в том виде, в кото- oM ОНИ получаютс  в процессе основого производства, .т,е, без дополни- ельного измельчени с При этом фрак- ионный состав от севов подготовки вторичного алюмини  составл ет 0-8 мм, а остальных материалов - в.пределах

0-3 ммс

Ниже приведен- зшмнческий состав

шихтовых материалов.

Окислы редкоземельных «ета-ллов,

.

Отсевы подготовки вторичного алюминиевого сырь 

Отсев алюминиевой стружш / 26-52-82), масс %:/1 f-f Sx 5,6; MgO,35; Zn:1,9:.Ni 1.2; Ш 0,26 Fe 14-15; остальное окисль le, AJИ ДР о.с с /, л°/

Металлургический -выход

Крупность не более 3 мм,

Отход отсева вторичного атшминне- вого сьфь , масо %: А1 23-30; S. 6,20;MgO,20; Zn.O,80;.lUO,87: . О 16; 15-18; о.стальное окислы I-e, А1 и другие элементы.

Металлургический выход 2it-Jи/о. . . Содержание, класса минус 0,1 мм зо

15-20%о

Содержание металлического алюми

нй  в классе 0,1 мм 30-3.5%с Отход, отсева вторичного алюминиевого сьфь  не удовлетвор ет ТУ 48-26-52-82 и кред- ставл ет Н8конл,и1-Щонный отход отсева вторичного алюминиевого сырь .

Порошкообразньш отход нзвестн ко- . вого карьера, мае. %. f ,° . 54,00; MgO 0,62; 1,38; le 0,.. Р 0,057; ПШ 42,60

Известн к, добываемьш в карьере, используетс  в продессах агломера дш.. доменного, сталеплавильного и сплавного произв9дства. При этом сог

ласно ОСТ 14-17-1.99-8-6 кругшость кус .ков должна быть в предел- ах 5-3и т,

Пот)ош-кообразным отходом назьшамт «..- вГтн к, содержа й в основном фр акции менее 3 Такой известн к, не дотз . летвор ю.ш услови м-ОСТ и не имеюь и ТУ,  вл етс  отходом известн кового карьера с

ос

эл

Si Mg

3;J

СО

ча че л

ш

м - 

55

45

Порошок юлана производства, элект ролитической двуокиси марганца (3/11). нас %: МП 20,50-26,60; S-i. S; 8,3; СаО 4,80; Hi 0,20; Fe О, ЗИО; 1ьОз 4,60; MgO 1,20; Р 0,30-:

0

15

7.0

25

зо

е

. ..

..

с

- ции тз . и

остальное сульфиды и окислы других

элементово

Отсев обоженного доломита, мас,%: SiOg 2,00; 2,0; , 0,30 MgO 36,00; CaO 55,00; 2,20;

3;J

т ). b 0-:

СОз 2,50

Доломит обжигают в барабанных печах , после отжига рассеивают Фракцию более 3 мм используют в металлургических производствах, а фракци  менее 3 мм  вл етс  отсевом обожженного доломита и не имеет ТУ

Составы предлагаемой и известной шихты приведены в табл. К

Подготовленные к плавке шихтовые материалы засыпают в бункера дозировочного устройства, откуда при помо- щи питателей 1ши самотеком их подают в мерник, установленный на весах. Взвешенные материалы подают в смеси- - ель, где шихту перемешивают в.-.тече- ние 5-7 мин. Тщательно перемешанную шихту засьщают в графитовый тигель индукционной печи, емкости 2 т. Предварительно тигель нагревают до 950 - После заполнени  тигел  ших печь отключают и через 3-5 мин начинаетс  экзотермический процесс. Экзотермический период продолжаетс  в среднем 15 мин, в момент затухани  экзотермического процесса печь включают дл  подаержани  температуры с целтью усредг.ени  химического состава и полного разделени  металла и шлака Этот период доводки продолжает- ..  е более 10-12. мин« По окончании периода доводки схшав вместе со нша- ком  ыпуекают в кокшшо Весь процесс с моментй загрузки шихты в тигель до загрузки новой порции продолжаетс 

25-27 мино

После остьшани  сплава кокиль переворачивают . Слиток легко отдел ет- „д от стенок 1 окил . Поверхность ме чиста , без пленок ишака. Ша- .овьй слой-на верхней части слитка ;ач.гфикатора отдел етс  от последнего бе , дополнительной механической об- тз ботки. сплава 46-47%. Химический.состав модификатора и

па ные по извлечению элементов кз предлагаеь:ой и известно. тшхты приведены в табл. 2.

AHajms результатов проъмиленногс 55 испытани  показал, что переработка

предлагаемой 1шхты позвол ет по.гтучить модификатор с иироки - профилем моди- фмцировани  и раскислени , так как

45

предлагаема  шихта дает возможность ввести в сплав с РЗМ такие элементы, как марганец, магний, а также повысить содержание алюмини  до 28% по сравне- йию с 20% в известном, Одновременно получают модификатор с низким содержанием кремни  .(13% по сравнению с 53% в известном)о Получаемьй- модификатор

влечени  элементов. При содержании шихте 26% порошкообразного отхода и вестн кового карьера нет возможнос получить гомогенный шлак, по вл ют нерасплавленные очаги и дл  расплав лени  этих очагов требуютс  дополни тельные затраты электроэнергии, кро того, воестановлениьй кальций окисне рассьшаетс  на воздухе и не требует д л етс  кислородом воздуха и шихтоГТТРТТЪТЛ т атл1.т тттта- гптч t iyt-trrf -nrr -r-r-

специальной тары дл  транслортировкн. Размеры слитка очень гибко регулирзгют- с  в зависимости от технологической необходимости Предлагаемый состав шихты позвол ет получить модификатор с РЗМ при низком содержании кремни  и при меньших материальных затратах„

При выходе за рекомендуемые в «изобретении пределы содержани  в ш-гхте исходных шихтовых материалов резко снижаютс  технологические показатели, получени  сплава

При содержании в шихте менее 10% окислов РЗМ, например.9%, нар ду с

20

вых материалов„

Отсев обожженного доломита при с держании в шихте менее предлагаемог например 3,0%, не дает возможности извлечь значительное количество Mg из шихты, кроме того, полученный сп трудно отдел етс  от шпака и требуе дополнительной механической обработ При содержаншт 25,0% отсева обожжен ного доломита ухудшаютс  свойства шлака„ Шлак становитс  гетероген1а1М и за 1етио снижаетс  его активность, что приводит к значительному сшше- нио восстановленн  элементов из тих

. ,..ij. i- vjv-v, л tiJ.Uw jo-Ti jT.. Jicf-icrl i иъ ЛЗ ШИ

быстрым восстановлением еще до завер- 25 ты и сниженшо извлечени  всех эле40

шени  процесса развиваетс  окисление РЗМ кислородом атмосферы и оксвдными составл юшдми пихты, что обуславливает снюкение содержани  РЗМ з сплаве

При содержании в шихте окислов РЗМ более 27%., например 28% РЗМ, их извлечение из модификатора уменьшаетс , что вызвано ошлакованием сое-дине НИИ РЗМ при nepeJiaci.aaeHHH ими пихты„ Это приводит к потер м РЗМо

Отсев подготовки вторичного агао- миниевого сырь   вл етс  ззрсстанови- телем к источником сипоминн  в модификаторе ,. При содержакил в .шихте ниже за вл емогоJ 29%, отсена

подготовки ВТОрИЧ1 ОГО )Г(1

сырь  не обеспечиваетс  высока  степень извлечени  всех - лементов„ В сплав переходит всего 20% А, л также процесс затухает, образуютс  ненро- плавлезшые зоны,. Если отсевов подготовки зторично -о алюминиевого сырь.  В шихте содержитс  36%, про7десс идет излииие бурно, с больнпши вь бросами, извлечение основны:: элементов уменьшаетс  кз-за выбросов и угара при высокой температ-з. процесса„

Поро. лкообразный отход известн кового карьера  вл етс  игасовььм компонентом шихты, а таюле к.альц1-1йсод,ержа- щнм матер нал ом о При. содержании в шихте этого материала а количестве 9% шлак станозигск в зким, неактивным и пе обеспе-гивает высокую степень из .30

35

ментов сплава о При содержании в ших фторида кальци  0,5% нет возможност создать )щцконодвшкны1 г ишак, что пр к уг- еньшегапо извлечени  всех элементов из шихты, сплав трудно от дел етс  011 шлака, в шлаке образует с  большое количество вюпочений корольков сплава до 3-5%о Это приводи к нотер м сплава о Содержание в пред л,1гаемой шихте 2,5% фторида калыщ  практически не рли ет на состав мо- дифи ;атора и не увеличиззает извлече ни  элементов, н  Ц1гхты .

р м у л а

зоб

р е т Iи  

45

50

Шихта дл  выплавки модификатора с редкоземельны и моталла в1, со.держа- ща  окислы редкоземельных метшшов, .алюминиГ.содержаилн aтepиaJт, к;.шьций содерлсамд (Jxnrac, магнийсодержали ма терИсП, фто)ид гса.г1Ы,и , о т л и ч а ю ji.i, а   с   тем, что, с цел.ыо новы- шеш-fjT мод.ифи Л1ру|. и 1асклслите.т1Ь- Hoii способнос п: модификатора и его удешевлени , она содержит з качестве Л10м;-1: 1ИЙС од ..-.;ai:i;c г о :ма т ер нала отс евы под,гото7зки вторт.-гного а.гао;- иниезого сырь , л качестве ка т-лщйсодержащего флюса - поро):гкообраз;1ьш отход извест н кового карьера, и качестве магнийсодержащего 5aтepиш a - отсев обожженного доломита и дополнительно со- дер. нсит порошок шлама производства

влечени  элементов. При содержании в шихте 26% порошкообразного отхода известн кового карьера нет возможности, получить гомогенный шлак, по вл ютс  нерасплавленные очаги и дл  расплавлени  этих очагов требуютс  дополнительные затраты электроэнергии, кроме того, воестановлениьй кальций окисл етс  кислородом воздуха и шихто

0

вых материалов„

Отсев обожженного доломита при содержании в шихте менее предлагаемого например 3,0%, не дает возможности извлечь значительное количество Mg из шихты, кроме того, полученный сплав трудно отдел етс  от шпака и требует дополнительной механической обработю При содержаншт 25,0% отсева обожженного доломита ухудшаютс  свойства шлака„ Шлак становитс  гетероген1а1М и за 1етио снижаетс  его активность, что приводит к значительному сшше- нио восстановленн  элементов из тих ..ij. i- vjv-v, л tiJ.Uw jo-Ti jT.. Jicf-icrl i иъ ЛЗ ШИ

5 ты и сниженшо извлечени  всех элеты и сниженшо извлечени  всех эле

ментов сплава о При содержании в шихте фторида кальци  0,5% нет возможности создать )щцконодвшкны1 г ишак, что при- к уг- еньшегапо извлечени  всех элементов из шихты, сплав трудно отдел етс  011 шлака, в шлаке образуетс  большое количество вюпочений корольков сплава до 3-5%о Это приводит к нотер м сплава о Содержание в пред- л,1гаемой шихте 2,5% фторида калыщ  практически не рли ет на состав мо- дифи ;атора и не увеличиззает извлечени  элементов, н  Ц1гхты .

р м у л а

зоб

р е т Iи  

5

0

Шихта дл  выплавки модификатора с редкоземельны и моталла в1, со.держа- ща  окислы редкоземельных метшшов, .алюминиГ.содержаилн aтepиaJт, к;.шьций- содерлсамд (Jxnrac, магнийсодержали ма- терИсП, фто)ид гса.г1Ы,и , о т л и ч а - ю ji.i, а   с   тем, что, с цел.ыо новы- шеш-fjT мод.ифи Л1ру|. и 1асклслите.т1Ь- Hoii способнос п: модификатора и его удешевлени , она содержит з качестве Л10м;-1: 1ИЙС од ..-.;ai:i;c г о :ма т ер нала отс евы под,гото7зки вторт.-гного а.гао;- иниезого сырь , л качестве ка т-лщйсодержащего флюса - поро):гкообраз;1ьш отход известн кового карьера, и качестве магний. содержащего 5aтepиш a - отсев обожженного доломита и дополнительно со- дер. нсит порошок шлама производства

электролитической дауокис при следующем соотноиении тов, мас« %s

Окислы редкоземельных

металлов

Отсевы подготовки вторичного алюминиевого сырь 

8

Порошкоббразный отход

известн кового карьера .

Отсев обожженного долемида

фторид кальци 

Порошок шлама производства электролитической двуокиси марганца

10-25

4-14 t-2

10

Таблица 1

Химический состав модификатор а,мае о %

Извлечение основных элементов,%.

Шихта Химический состав ««..-.i .-,

;;;;;етзфГГсГ т;7;м1 « J l±Li-Jtii Т 1о Го75о 2Г1ГГ Ос.аль-95 . 85 86 96 33 „5 64

25

37

10

10

Таблица

Извлечение основных элементов,%.

.-,

Claims (1)

1. Шихта для выплавки модификатора с редкоземельными металлами, содержащая окислы редкоземельных металлов, алюминийсодержащий материал, кальцийсодержащий флюс, магиийсодержащий материал, фторид кальция, о т л и ч а ю щ а я с. я тем, что, с целью повышения модифицирующей и раскислительной способности модификатора и его удешевления, опа содержит в качестве алюми:гийсодернадо г о матер нала отсевы подготовки вториалого алюминиевого сырья, в качестве кальциисодержащего флюса - порошкообразный отход известнякового карьера, в качестве -магнийсодержащего материала - отсев обожженного доломита и дополнительно содержит порошок шлама производства