SU815045A1 - Способ получени лигатуры - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к производству ферросплавов и лигатур, например лигатуры, содержащей медь и железо .. Лигатура, содержаща  5-30% меди, 5-15% кремни , остальное железо, используетс  дл  легировани  чугуна , из которого изготавливаютс  цилиндры двигателей внутреннего сгорани . В насто щее врем  лигатуру, соде жащую медь и железо, выплавл ют в электродуговых и индукционных печах путем проплавлени  электролитическо меди,железа и легирующих элементов ремни , марганца, хрома и др.).. Недостатки действующей технологии - высокое содержание газов (азо та и водорода) в получаемой лигатур а также недостаточна  сырьева  база вследствие дефицитности электролити ческой меди. Известен способ получени  сплава меди и железа, заключающийс  в плавке расходуемого электрода из же леза, заполненного медью, в соотношении железа 85-15%, меди 15-85%, под слоем шпака, содержащего фторид металла р.Д. Известен также способ плавки стружки , отходов и лома, содержащих м&дъ и ее сплавы, заключающийс  в плавке под слоем флюса загружаемого материала в область бурлени  зеркала ванны со скоростью равной скорости плавлени  шихты 2 . . Наиболее близкшл по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ производства медно-железной лигатуры, заключающийс  в расплавлении шлака с последунщйм проплавлением под шлаком меди, железа и окалины (дЗ Недостатками известных способов  вл ютс  повышенна  газонасьаденность лигатуры, вследствие растворени  из атмосферы и внесенного с материалом водорода и азота в процессе плавки; недостаточна  сырьева  база, вследствие дефицитности электролитической меди. Цель изобретени  - повышение степени дегазации лигатуры в процессе получени  и расширение сырьевой базы. Поставленна  цель достигаетс  тем , что плавку начинают проплавлением под шлаком медьсодержащих

отходов например деталей отработанных электродвигателейР с доводкой, содержани  кремни  в металле до 20-30% ферросилицием и заканчивают проплавлением чугуна температуре ХТОО-ХЗОО С и весовом соотношении его к массе металлического расплава (0,05-0,2): 1,

Способ осуществл ют следующим образом ,

Лигатуру выплавл ют в дуговой или индукционной электропечи. Вначале в ванну печи загружают и проплавл ют шлакообразукшие - известь и кремнезем, вз тые в соотношении 1,8:1, необходимом дл  получени  двухкальциевого силиката. Затем под шлак загружают и проплавл ют медьсодержащие детали отработанных электродвигателей (роторы , статоры и другие детали). По ходу протшавлени  медьсодержащих деталей в расплав загружают ферросилиций (45-80% кремни ) в количестве, обеспечивающем посто нное содержание кремни  в металле 20-30%. При этом.в расплаве происходит взаимодействие кремни  ферросилици  с медью и железом с образованием силицидов, снижающих растворимость в жидком ме-|, талле водорода и азота, вносимых с детал ми отработанных электродвигате лей: лаками, изол цией, в воздушных зазорс1х Водород и азот вьздел ютс  из сплава в шлак и частично в атмос-i феру .

Из лака и изол ции при нагреве деталей электродвигателей удал ютс  летучие вещества, а коксовый остаток, распределенный в объеме расплава и на граниде шлак-металл, преп тствует окислению компонентов, увеличива  выход , лигатуры.

По получении сплава на основе меди и келеза с содержанием кремни  20-30% в печь загружают электролитическую мель и железо. При этом вместе с загруженными медью и железом в меташл вноситс  также водород и азот,. которые незначительно усваиваютс  металлом, вследствие снижени  концентрации кремни  в металле.

Затем в расплав загружают окалину меди или железа и заканчивают плавку проплавлением чугуна при температуре 1700-1800 С и весовом соотрошенни чугуна к массе металличесKoto расплава (0,05-0,2),1,При расп а ё евни чугуна в кремнистом сплаве растворимость углерода снижаетс ,активность его равна 1, Углерод выдел етс  в металлическом расплаве в виде дисперсных включений, взаимодействует с кислородом окалины и выдел етс  из металла в виде газовых пузырей, содержащих СО, Н в и N , которые шюел югс  в атмосферу, дополнительно извлека  растворенный газ из шлака . Этим достигаетс  весьма высока  степень дегазации лигатуры.

По окончании плавки расплав вь пускают из печи, отдел ют лигатуру от шлака и разливают на слитки в плоские изложницы.

При содержании кремни  в металле после проплавлени  деталей отработанных электродвигателей и ферросилици  менее 20%, количество введенного чугуна менее. 0,05 от массы металлического расплава и температуре расплава в момент дачи чугуна менее , степень дегазации лигатуры снижаетс , вследствие повышенной растворимости газов в металле и пониженной интенсивности удалени  газов.

При содержании кремни  в металле после проплавлени  медьоодержащих деталей отработанных электродвигателей и ферросилици  более 30% растворимость газов вновь .повышаетс и они поглощаютс  из газов и атмосферы ,

При повышении количества чугуна более 0,2 от Массы металлического расплава и температуры расплава в момент дачи чугуна выше 1800® С процесс идет с интенсивнЕлм выделени углерода, происходит интенсивное перемешивание металла и шлака, что сопровождаетс  обратным поглощением газа из атмосферы и шлака.

Способ позвол ет получать лигатуру с содержанием водорода менее 1 cMVlOO г и-азота в пределах 0,01 масс,%.

Пример, В электродуговой пе ДС 1,5 сталеплавильного типа провод т три плавки по выплавке лигатуры содержащей медь и железо. С этой целью в печи расплавл ют 360 кг извести и 200 кг кварцевого песка,Затем в печи под слоем шлака проплавл ют 400 кг отработанных роторов и статоров электродвигателей (среднее содержание меди 20%),и по ходу проплавлени  в печь загружают ферросилций ФС 75 (содержание кремни  75%), количество которого на плавки, 1-3 составл ет соответственно 150, 205 и 270 кг. При этом получают в печи сплавы, содержащие соответственно 20, 25 и 30% кремни .

После проплавлени  детале4| электродвигателей и ферросилици  в расплавы ввод т электролитическую медь и железный лом в количествах по плав кам соответственно 55 кг меди и 500 кг железа, 60 меди и 545 кг железа, 67 кг меди и 603 кг железа.

После их расплавлени  и нагрева расплава до температур соответственно по плавкам 1700 1750® и в расплав на каждую плавку загружают по 20 кг медной окалины и чугун в количестве по плавкам соответственно 220, 152, и 67 кг.

По окончании плавок расплав выпускают в ковш, сливают шлак, а металл разливают на слитки в плоские чугунные изложницы.

Дл  сравнени  провод т плавку по известной технологии.Расплавл ют шла кообразующие - 360 кг извести и 200 кг кварцевого песка, затем проплавл ют одновременно шихту, состо щую из электролитической меди (140 кг) и железного лрма (965 кг) , с последугацей загрузкой в расплав окалины меди( 20 кг).

В полученных по всем 4-м вариантам лигатур определ ют содержание мели и кремни , а также на газоанализаторе системы Бальцерск методом вакуум-плавлени  - содержание водорода и азота.

Характеристика проведенных плавок и анализы лигатур представлена в Ta6lfлице .

0

Извест140 965 ный

Из таблицы следует, что лигатура, полученна  по предлагаемой технологии , содержит в 4,6-6 раз меньше вот дорода и в 5 раз меньше азота, чем по известной технологии. При этом лигатуру получают из недефицитного медного материала - деталей отработанных электродвигателей.

Claims (3)

1.Патент ОНА № 3918957,

0 кл. 75-10, 1973.

2.Патент Польши 74262, кл. 40 С 7/04, 1971.

3. Патент Японии 3907, кл. 10 J 16, 1953.