SU872587A1 - Способ получени лигатуры на основе меди и железа - Google Patents

Description

. I

Изобретение относитс  к черной металлургии , а именно к произвоцству ферросплавов и лигатур, в частности, на основе

меди и железа.

Известен способ получени  лигатуры на основе меди и железа, заключающийс  в расплавлении скрапа, окислении и вакуумировании при 0,3 мм рт.ст. L .

Недостаток этого способа заключаетс  в том, что полученна  лигатура содержит большое количество :примесей.

Наиболее близким к изобретению по технической -сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ получени  лигатуры на основе меди и железа, заключающийс  в проплавлении меди, железа и окалины..Дл  удалени  примесей в тигель ввод т алюминий или кальций .

Недостатком данного способа  вл етс  высока  степень усвоени  примесей из исходных материалов (меди). При использовании меци, загр зненной примес ми (сурьма, олово, свинец), лигатура получаетс  пониженного качества. Кроме

того, лигатура характеризуетс  неодно, роцносткю вследствие перюгрева ее под слоем шлака и длительного периода крв сталлизации лигатуры в изложнице.

Целью изобретени   вл етс  снижение содержани  примесей в лигатуре при использовании отходов меди, содержащих эти примеси, и повышение оцнородности распределени  меди в лигатуре.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

10 что до заливки ферросплава на дно ковша послойно загружают 4О-8О% меди и в количестве 0,О5-0,2О от общего количества меди на плавку смесь, состо щую из кокса и металлических присадок, со15 . держащих щелочноземельные металлы, вз тых в соотношении 1:(1-4), а остальную медь ввод т порци ми после слива в ковщ всего ферросплава.

Способ осуществл етс  хшедующ1им об20 разом.

В электропечи восстановительным процессом выплавл ют кремнистый ферр1 сплав; ферросилиций, феррюсиликохрснл, фер38 роси икоалюминий и др. Затем выплавленный ферросплав сливают в ковш, на дно которого предварительно (до заливки ферросплава ) послойно загружают 40-80% oi общего расхода меди на плавку совместно со смесью, вз той в количестве О,05О ,20 от веса загружаемой в ковш меди. Смесь готов т из измельченного до фракции менее 20 мм кокса и до фракции менее 100 мм металлического сплава, содержащего щелочноземельные металлы (кальций и магний) в сумме 0,5-30%, остальное - кремний, железо и другие металлы, сопутствующие производству кремнистых ферросплавов. Соотношение кокса и металлических присецок в смеси составл ет 1:(1-4). Сцесъ и медь чередуют сло ми. Их количество составл ет 3-10 слоев . Загруженный материал нагревают теплом предварительно подогретых стенок ковша или газовой горепкой сверху. Степень, нагрева материала в ковше определ етс  соотношением количества меди и жидкого ферросплава. В ковш затем заливают ферросплав не посредственно из плавильной печи или через металлоприемник, или сначала из печи сливают ферросплав в пустой ковш, а из него - в ковш с медью и добавками. В процессе заливки ферросплава в ковш с 4О-80% общего количества меци и добавками смеси кокса и металлических присадок, загруженных послойно, происходит расплавление меди и металлических присадок за счет тепла жидкого фер росплава и экзотермических реакций вза имодействи  компонентов металлической присааки, меди и ферросплава. Экзотермический эффект растворени  определ етс в основном тепловым эффектом образовани  прочных соединений: силицидов меди. Образование прочных силицидов меди снижает растворимость кальци  и магни  в расплаве, которые вытесн ютс  в расплаве в виде свободной фазы. Кальций и магний, облада  высокой активностью, соедин ютс  с примес ми медных отходов: оловом, сурьмой, свинцом - с образовани ем прочных интерметаллических соединений (.), CasSn , СадРв и другие ), которые адсорбируютс  на поверхности кусочков кокса, всплывающего из глубины металлического расплава. Выделению интерметалпидов из раствора способствует то, что температура плавлени  ин рметаллидов выше, чем температура лигатуры. Поэтому они i выкристаллизовы ютс  на коксе с развитой поверхностью твердых кусков. 7 Продолжительность заливки ферросплава в ковш с медью и добавками составл ет 2-20 мин, последние порции сливаемого ферросплава наход тс  в поверхностных сло х расплава. После слива всего необходимого количества ферросплава в расплав по всей поверхности ввод т остальную часть меди (20-60% от общей навески на плавку) двуц -трем  порци ми. В процессе загрузки меди происходит охлаждение расплава и выравнивание температур по высоте ковша, что способствует полному выделению кокса и интерметаллидов щелочноземельных металлов и элементов примесей из расплавов на его поверхность в виде твердой массы, которую удал ют из ковша перед разливкой лигатуры в изложницу . Получаема  предложеннь1м способом лигатура на основе меди и железа в слитках характеризуетс  однородным составом без признаков расслоени  по высоте слит- I4&. Опытным путем установлено, что при отсутствии послойной загрузки меди и добавок смеси эффективность З далени  примесей снижаетс , так как при движении уровн  расплава снизу вверх только при послойной загрузке достигаетс  локальна  высока  концентраци  щелочноземельных металлов, обладающих рафинирующей спо- собностью, котора  усиливаетс  коксом. Количество меди, загружаемой на дно ковща, составл ет 40-8О%, остальна  часть меди даетс  в расплав, что определ етс  температурным режимом удалени  твердых интерметаллидов примесей и щелочноземел ьных металлов в момент полной заливки ферросплава в ковщ. Если в ковш загружают до заливки ферросплава всю медь, то наблюдаетс  локальный перегрев расплава в зоне падени  струи ферросплава и примеси не удал ютс  из лигатуры , а слиток получают неоднородным по составу. Соотношение массы металлических присадок и кокса составл ет 1:(1-4), что обусловлено высокой эффективностью удалени  интерметаллидов примесей и щ лочноземельных металлов из раствора. Если кокса больще то на поверхность всплывает большое количество твердых частиц, увлекающих лигатуру, что превышает ее потери. Если кокса меньше, то твердых частиц недостаточно дл  полного удалени  примесей . Оптимальное соотношение кокса и ме-. галлических присадок составл ет 1:(1-4).

Эффективность удалени  примесей сни жаетс  при. снижении количества смеси менее 0,05 и увеличени  более 0,20 от веса загруженной первоначально меди в ковш.

Пример. Испытание способа провод т в услови х плавильной печи мощностью 1ОО кВт. В хфафитовом тигле получают расплав ферросилипи  ФС45 в количестве 100 кг. В ковш загружают послойно нарезанную медь, загр зненную примес ми (в меди в среднем содержитс .%: SbO.S.Vl 2,4, Рв 3,0). Смесь состоит из металла (силикокалыга  марки СК15 с содержанием, %: Са 16,7, Mg 0-,7, железо остальное и металлургического кокса фракций менее 5 мм. Загрузку меди и смеси в ковш осуществл ют послойно: три сло  меди и три сло  смеси. Количество меди всего на-плавку 10 кг. В ковщ до заливки жидкого ферросилици  загружают 40-8О% общего количества меди (соответственно по плавкам 4,6 и 8 кг), а оо тальную частьВВОДЯТ после слива всего ферросплава п ф1ш ми (соответственно 3,2 и 2 поршга. Всего по каждому варианту провод т по три плавки).

Сравнительные плавки выполн ют при условии единовременной, загрузки меди в ковш и сливе в негчэ всего ферросплава .(обща  навеска меди и ферросплава аналогична опытным плавкам).

Результаты испытаний привецены в таблице , из которой следует, .что по предлагаемому способу значительно снижаетс  количество примесей в лигатуре: в 2,58 ,6 раз 9Ь, в 8,5-14,7 раз5ии в 5,4Э ,75 раз Рв. Лигатура к тому же получаетс  более однородной по составу.

Данный способ можно осуществить без капитальных затрат с экономическим эффектом 3d . в год за счет использовани  низкосортных отходов меди.

О cvj

О

СО

г

(N

о

(N

Ч

о

со

о

о

о н

-

к

Я С 5 г

- Б

Ti S 9 ормупа изобретени  Способ получени  лигатуры на основе медн и железа, включающий проплавленне меди, ферросплава и присадки, содержащей п елочноземельные металлы, отличающийс  тем, что, с целью однородного распределени  меди в лигатуре и снижени  содержани  примесей, до заливки ферросплава на дно ковша послойно загружают 4О-80% меди и в количестве 0,050 ,20 от общего количества меди на .плав8710 ку смесь, состо щую вз кокса н металлических присадок, содержащих щелочноземельные металлы, вз тые в соотношении ), а остальную медь ввод т порци ми после слива в ковш всего ферросплава. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2036275, кл. 40 в 1/02, 1970. 2.Патент Японии № 32-39О7, кл. 10 J 16,1957.V

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Споооб получения лигатуры на основе меди и железа, включающий проплавление меди, ферросплава и присадки, содержащей щелочноземельные металлы, отличающийся тем, что, с целью однородного распределения меди в лигатуре и снижения содержания примесей, до заливки ферросплава на дно ковша послойно загружают 40-80% меди и в количестве 0,050,20 от общего количества меди на плав872587 10 ку смесь, состоящую из кокса и металлических присадок, содержащих щелочноземельные металлы, взятые в соотношении 1:(1-4), а остальную медь вводят порци5 ями после слива в ковш всего ферросплава.