SU1759936A1 - Шихта дл выплавки модификаторов с редкоземельными металлами - Google Patents

Abstract

Использование: производство модификаторов с редкоземельными элементами. Сущность изобретечи : шихта включающа  кремне-, алюминий- и РЗМ содержащие флюсы, содержит шлак выплавки сплавов РЗМ в качестве РЗМ- и калыдийсодержащего материала, отсев вторичного алюминиевого производства в качестве алюминийсодер- жащего материала, отсев обожженного доломита в качестве кальций- и магнийсо- держащего флюса, а в качестве марганец-и кремнийсодержащего материала она дополнительно содержит пыль производства ферромарганца при следующем соотношении компонентов, мае. %: шлак выплавки сплавов РЗМ 30-40; отсев вторичного алюминиевого производства 40-50; отсев обожженного доломита 3-7; пыль производства ферромарганца 13-17. Предлагаема  шихта обеспечивает снижение себестоимости выплавл емых сплавов почти в 2 раза и повышает коэффициент извлечени  в сплав РЗМ. 3 з.п.ф-лы, 3 табл. со С

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к выплавке модификаторов дл  производства высококачественных чугунов и сталей.

Целью изобретени   вл етс  утилизаци  отходов производства, снижение себестоимости выплавл емых сплавов и повышение степени извлечени  элементов в сплаве.

Предложенна  шихта дл  выплавки модификаторов с редкоземельными металлами содержит в качестве РЗМ-и кальцийсодер- жащего материала шлак выплавки сплавов РМЗ, в качестве алюминийсодержащего материала отсев вторичного алюминиевого производства, в качестве кальций- и магний- содержащего флюса отсев обожженного доломита и дополнительно содержит пыль

производства ферромарганца при соотношении компонентов, мас.%: Шлак выплавки сплавов РЗМ30-40

Отсев вторичного алюминиевого производства 40-50 Отсев обожженного доломита3-7

Пыль производства ферромарганца13-1-7

Шлак выплавки сплавов РЗМ содержит, мас.%:

Окислы РЗМ15-20

А 20з40-47

SI023-6

СаО30-33

МдОДо 6

3

О

о со

о

Отсев вторичного алюминиевого производства содержит, мае/

At40-50

SI-5,6

Mg0,35

Zn1,9

Ni1,2

Mn0,26

Fe14-15

Окислы Al, Fe и

других элементовОстальное

Пыль производства ферромарганца содержит , мас.%:

SI0210,5

МдО0,5

СаО0,9

ГезОз2,7

АЬОз6,9

Р0,2

Мп0218,63

Оксиды марганцаОстальное

Сущность изобретени  по сн етс  на конкретных примерах осуществлени .

Готов т несколько составов предлагаемой шихты, из которых выплавл ют модификатор с редкоземельными металлами.

Все предлагаемые шихтовые материалы используютс  без специальной подготовки и берутс  такими, какими они поступают из соответствующего производства. При этом фракционный состав шлака выплавки сплавов РЗМ и отсева вторичного алюминиевого производства составл ет 0-20 мм, а отсев обожженного доломита и пыль производства ферромарганца - 0-3 мм.

Составы предлагаемой и известной шихты предлагаютс  в табл. 1.

Материалы подаютс  в смеситель дозировочного устройства дл  перемешивани . Перемешанную шихту из смесител  перегружают в бункер, из которого затем засыпают в тигель индукционной печи емкостью 270 кг, который предварительно нагрет до 1100°С. После засыпани  шихтовых материалов в тигель экзотермический процесс начинаетс  через 2-3 мин и длитс  10-15 мин. По окончании плавки сплав и шлак из тигел  заливают в чугунные изложницы без футеровки . Тигель привод т в вертикальное положение и засыпают новую дозу шихтовых материалов. Продолжительность плавки составл ет 25-26 мин. После охлаждени  изложниц из переворачивают и слиток легко отдел етс  от шлака.

Химический состав полученного модификатора из предлагаемых шихтовых материалов и прототипа приведен в табл. 2.

Полученный сплав не рассыпаетс  на воздухе и имеет чистую поверхность.

Предлагаема  шихта позвол ет получить модификатор с РЗМ при меньших материальных и энергетических затратах, При выходе за указанные пределы содержани  в шихте исходных материалов резко снижаютс  технологические показатели полученного сплава.

При содержании в шихте шлака выплавки сплавов редкоземельных металлов выше

0 за вл емого (41 мае %) в тигле образуетс  гетерогенна  фаза с твердыми включени ми шлака, которые практически трудно расплавливаютс , что требует дополнительного расхода эл.энергии, и увеличиваетс 

5 продолжительность плавки.

При содержании п шихте 20 мас,% (менее рекомендуемого предела) в процессе выплавки происходит восстановление РЗМ уже в первые минуты плавки, на последую0 щих этапах происходит вторичное окисление чистых РЗС за счет кислорода, окислов шихтовых материалов, в результате снижаетс  степень извлечени  РЗМ из шихты в сплав. При содержании в шихте отсева вторич5 ного алюминиевого производства более (52 мас,%), который  вл етс  восстановителем и основным источником алюмини  D модификаторе, процесс восстановлени  протекает излишне бурно с большими вы0 бросами, что обуславливает снижение выхода годного сплава.

При содержании в шихте 39 мас.% отсева вторичного алюминиевого производства процесс восстановлени  начинаетс  на дни5 ще, где сама  высока  температура, и не охватывает весь полезный объем гигел , в результате чего процесс затухает.

Содержание в шихте отсева обожженного доломита выше, например, 8 мас.%

0 приводит к образованию в тигле в зкого шлака, чго затрудн ет нормальное протекание процесса и ухудшает отделение сплава от шлака как в процессе плавки, так и по его окончании.

5 Если же количество отсева обожженного доломита в шихте ниже предлагаемого предела (2 мас,%), то это не позвол ет получить достаточного извлечени  магни  и не способствует получению активного шлака,

0 тем самым уменьшаетс  также извлечение и других элементов.

Пыль производства ферромарганца  вл етс  основным источником марганца и значительного источника кремни , при его

5 расходе более 18 кас. % не только не увели- чиваегс  количество марганца в модификаторе , но и ухудшаетс  газопроницаемость шихты и продлеваетс  процесс плавки, который характеризуетс  выбросами шихты и неплавным протеканием процесса.

Если же в составе шихты пыль производства ферромарганца ниже предлагаемого предела (12 мас.%), то это количество не позвол ет получить в модификаторе значительного количества марганца.

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Шихта дл  выплавки модификаторов с редкоземельными металлами, содержаща  кремне-, алюминий- и РЗМ содержа- щие материалы, i кальций- и магпий- содержащие флюсы, отличаю и а с  тем, что, с целью утилизации отходов производства , снижени  себестоимости выплавл емых сплавов и повышени  степени извлечени  элементов в сплавы, она содержит в качестве РЗМ- и кальцийсодержащего материала шлак выплавки сплавов РЗМ, в качестве алюминийсодержащего материала отсев вторичного алюминиевого произвол- ства, в качестве кальций- и магнийсодержз- щего флюса отсев обожженного доломита и дополнительно содержит пыль производства ферромарганца при следующем соотношении компонентов, мас.%: Шлак выплавки сплавов РЗМ 30-40 Отсев вторичного алюминиевого производства 40-50 Отсев обожженного доломита 3-7 Пыль производства

   ферромарганца13-17
2. 2.Шихта по п. 1,отличают а  тем, что шлак выплавки сплавов РЗМ соджит , мас.%:

   Окислы РЗМ15-20

   А120з40-47

   SI023-6

   СаО30-33

   МдОДо 6
3. 3.Шихта по п. 1,отличающа  тем, что отсев вторичного алюминиев производства содержит, мас.%:

   AI- 40-50

   Si -5,6

   Mg0,35

   Zn1,9

   Ni1,2

   Mn0,26

   Fe14-15

   Оксиды AI, Fe и других элементовОстальное
4. 4.Шихта по п. 1,отличающа  тем, что пыль производства ферромарга содержит, мас.%:

   SlOaЮ,5

   МдО0,5

   СаО0,9

   РеаОз2,7

   А 20з6,9

   Р0,2

   Мп0218,63

   Оксиды марганцаОстальное

   Таблица 1