SU727703A1 - Способ производства рафинированного феррохрома - Google Patents

Description

54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РАФИНИРОВАННОГО ФЕРРОХРОМА

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к производству ферросплавов, в частности к производству феррохрома. Известен способ производства рафинированного феррохрома, включающий нагрев и плавку хромовой руды, загруз ку в частично проплавленную шихту кремнистого металла и извести и довосстановление расплава перед выпуском 1 . Недостатками известного способа .  вл ютс : низка  степень восстановлени  хрома из магнезиальных шпинелей, так как в процессе восстановлени  таких руд часть хрома остаетс  в тугоплавких шпинел х (МдО, ) невосстановлен , высокие энергозатраты на производство , хромовых сплавов из магнезиальных хромовых руд из-за низкой степени восстановлени  хрома из хромипинелидов , Цель изобретени  - увеличейие полноты восстановлени  хрома из магнезиальных шпинелей и снижение энергозатрат на производство феррохрома. Цель достигаетс  тем, что магнезиальную хромовую руду нагревают до 1700-1800°С, после чего загружают железную руду в количестве 50-60% от общей навески на плавку, составл ющей 5-10% от веса хромовой руды, и начинают проплавление, а остальную часть железной руды ввод т в расплав после расплавлени  извести. В дуговую рафинировочную печь загружают магнезиальную хромовую рУду, содержащую. %: , 45-55; FeO 5-10, SiO,, около 5; , 5-10; MgO 19-25. Руду прогревают до 1700-1800C и затем офлюсовывают присадкой железной руды в количестве 50-60% от веса навески железной ру.цы на пла;вку. При этом образуетс  легкоплавка  фаза типа (FeO, MgO) (СГ2.0}, ABjOj, ), котора  при i600-1700c в жидком виде покрывает- поверхность частиц хромовой руды. В образовании жидкой фазы участвует поверхностна  часть кусков хромовой руды, примерно на 5-10% их толщины; внутренн   часть кусков остаетс  твердой и по составу отвечает хромшпинелидам состава (MgO, FeO) (Сг,,О, , А«аОэ) .

727703 на поверхность гётерогенной массы, образовавшейсй после офлюсова ни  хромовой руды железной рудой, за гружают кремнистый восстановитель и известь и ведут восстановление. При этом протекают эКзотермические процес , сы восстановлени  железа и части хро j,sC e3tf«ftsewS si ; i i - -- -- - - - ма, которые можно описать схемой: TFe67 ЙдШ (СггО-з. АЕ,Оз. ) + + Sij + CaO ICr + FeJ + 2CaO, Si02AE2 , MgO (Cr2O,j. AegOg) Выдел юща с  в результате реакций вос становлени  теплота способствует рас ттйа лению хромшпинелидов, из которых кремнием восстанавливаетс  железо и процессе протекани  восстановительных реакций расплавл етс  и рф ;jriracoBHB a eTCH оставша с  тверда  шихта В результате проплавлени  Крёмнис того восстановител  и. извести не ос та тс  кусков непроплавившейс  руды. Но жидкий расплав не представл ет со бой гомогенную массу вследствие выдел ющихс  твердых частиц шПинели MgO (СГоО -ASgOj) , так как их .температура плавлени  (2100-2200С)значительно превышает температуру расплава (1750ISpO C ). Восстановление хрома из згойлавких .шпийелёй затруднено,-поэтому основна  масса окислов хрома в расплаве не восстановлена, После окончани  восстановлени  в шлаковый расплав задают оставшиес  Д()-50%, навески железной руды. В при С: тетвии капель восстановленного  се Э еэа % хрома в объеме шлака протекают реакции по следующей схеме:. MgO (CrjO. АВаОз) + FejOg + Cr, Pel (, AZ,Oj) + MgO (. Восстановленные хром и железо перевод т окись железа взакись, что способствует образован ию легковрсстано ЕЙЙый шпйнёлейтипа FeO ( . 62.0 После офлюсрвани  шлакового расплава провод т операцию егр доврсста.новлени  путем загрузки в шлаковый расплав кремий зтЪго.; йрсстановйтёл . Реакци  протекает по схеме: . , . , FeO (Cfj О А, Oj) + MgO (FegO AEg 63) + SiJ (Fe, Cr) + MgO , В процессе довосстанрвлени  происхо ЙИг;врсетанрвлёние хрома и железа, которые переход т в металл. Остатрч Woe ёбйёржанйе оккслов хрома в шлаке при содержании кремни  в феррохроме.,, ,5% не превышает 3-4%. ПР окончании плавки метадл и цшак выпускают печи в ковш и после их раздел ени  феррОХрбйразливают в йзл6жницы, а .„..,, шлак отправл ют в отвал или на сёпа цшо;- - . . .V . При оашаковании хромовой руда всей железной ,. задаваемой на плaвкy хромшпинелиды не разрушаютс  полно ст ью й;:пос;Не вбсстайс)влёни  солёржа ни  Crj-j O/i в шлаке достигает 8-10% даже- при .очень высоких концентраци х кремни  в феррохроме. При ошлако4 вании всей железнон рудой пшгжа :i«cле восстановлени  KpeMHHCXijM восст.1новителем хромова  руда полностью не проплавл етс , что приводит к увеличению энергозатрат при выплавке феррохрома. Опытным путем устанавливают, что оптимальна  навеска железной руды 5- 10% от навески хромовой руды и .на ошлакование хромрвой руды требуетс  5060% от общей массы железной руды, задаваемой на плавку. При меньшем расходе не достигаетс  поставленна  задача , а при большем имеет место излишний расход восстановител . Если на ошлакование хромовой руды задают мене.е 50% железной руды от навески на плавку, то образующейс  звтектики (FeO, MgO) ( . .FegOg) недостаточно дл  протекани  дальнейшего процерса восстановлени , что приводит к увеличению энергозатрат на выплавку феррохрома и повышению в ртвальном шлаке, т. е. к унижению восстановлени  хррмаиз хромшпинелидов . Если задают больше 60% общегр количества железной руды,то крличество железной руды на. ошлакование шлака недостаточно дл . разрушени  хромшпинелидон, что также приводит к снижению степени восстановлени  хрома . При нагреве хромовой руды ниже 1700С не происходит ошлакование хром- шпинелидов из-за недостатка тепла, что .вызывает удлинение плавки и, в конечном итоге, увеличение энергозатрат. Нагревание хромовой руды выше излишне и, также приводит к увел.иченйю энёргрзатрат на производство феррохрома . П ри м е р. На дуговой рафинировочной печи с трансформатором мощностью 5 МВА провод т испытание способа производства рафинированного феррохрома: . . Впечь загружают магнезиальную хромбвую руду , содержащую, %: 51,2; FeO 9; SiO 4,3, 7,3; MgO 21,8, в количестве 1600 кг. после загрузки руды включают печь и нагревают руду до 1700°С. Затем в печь задают 80 кг железной руды на офлюсование хромовой руды. Через 5 мин после загрузки , железной руды в печь загружают б1р кг ферросиликохрома, содержащего 48,8% Si; 30% Cr; остальное железо, и 1550 кг йёвёсти (95,6% СаО)и провод т восстановление. Прсле окончани ,восстановлени  (через 45 мин после загрузки ферррсиликохрома и извести) в шлаковый расплав загружают еще 80 кг железной руды . Через iО мин после загрузки второй порции железной руды в расплав задают еще 50 кг ферросиликохрома и провод т довосстановление гилака. Через 10 минут после загрузки второй nqpции ферросиликохрома расплав из печи

выпускают в ковш, затем шлак сливают, а металл разливают в изложйицы (плавка W 1 ).

Далее провод т вторую плавку {№ 2) по той же схеме, что и первую, но при этом хромовую руду разогревают до 1750 С, на офлюсование хромовой руды в печь задают 66 кг железной руды, а на шлак - 54 кг железной руды. После окончани  второй плавки по этой же схеме осуществл ют третью плавку (№ ЗЬ но при этом хромовую руду разогревают До 1800 С, на офлюсование хромовой руды задают 48 кг, а на шлак - 32 кг.желе зной руды.

После окончани  третьей плавки провод т сравнительную плавку (( 4) по обычной технологии.

в печь загружают 1600 кг хромовой руды и дл  офлюсовани  ее 160 кг железной руды. Затем после проплавлени  шихты в печь задают 660 KiT ферросиликохрома и одновременно 1550 кг извести После окончани  плавки металл и ишак разливают. От шлака каждой плавки на выпуске отбирают пробы шлака, в которых анализируют содержание ,,,

Характери зтика проведенных плайок представлена в таблице.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ производства рафинирован-. ного феррохрома, включающий нагрев и плавку магнезиальной хромовой руды, * загрузку в частично проплавленную · шихту кремнистого металла и извести, довосстановление расплава перед выпуском, отличающийся тем, что, с целью увеличения полноты восстановления хрома из магнезиальных шпинелей руды и снижения энергозатрат на производство феррохрома, магнезиальную хромовую руду нагревают до 1700—1800°с, затем загружают железную руду в количестве 50—60% от общего веса на плавку, составляющего 5—10% от веса магнезиальной руды, и начинают проплавление, а остальную часть железной руды вводят после расплавления извести.