SU883187A1 - Способ получени низкоуглеродистого ферросиликохрома - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к способам производства ферросплавов, а именно ферросиликохрома.

Ферросиликохром используют дл  легировани  стали , а также как полупродукт при выплавке мало-, и безуглеродистого феррохрома. Производство его осуществл ют в руднотермической печи восстановлением кварцита углеродистЕлм восстановителем в присутствии передельного феррохрома. Передельный феррохром предварительно выплавл йт в другой nevH, выпускают, разливают охлаждают и дроб т l Однако это приводит к потер м металла (лГ2-3%), дополнительным трудозатратам и использованию дополнительных металлургических и механических агрегатов.

Извлечение хрома из передельного феррохрома в Ферросиликохром составл ет л/93%.

На выпуске металл содержит значительное количество углерода, что требует дополнительных мер дл  его удалени . Обычные способы вьвдержки сплава в ковше в жидком состо нии не обеспечивают необходимых низких концентраций углерода.

Известен способ обезуглероживани  высококремнистых ферросплавов, заключающийс  в том, что используют известные меропри ти : снижение температуры металлического расплава и смешение его с другим несмешивающимс  и не реагирующим с ним расплавом,например шлаком из другого сталеплавильного агрегата. При этом отделение углерода от металла происходит механически. Полученные таким образом сплавы содержат около 0,.

Недостатком способа  вл етс  высокое содержание углерода в сплаве.

Известен способ получени  ферросиликохрома с низким содержанием углерода (0,03-0,04%), заключающийс  в том, что металл перед выпуском и вьадержкой в ковше перегревают на 50-70 С за счет повышени  температуры плавлени  шлака специальными добавками з.

Недостатком способа  вл етс  использование при выплавке металла дополнительных добавок, в частности карборунда, в количестве 5-15% от массы восстановител  и необходимость перегрева металла перед выпуском.

Недостатками этих способов  вл ютс  потери хрома и дополнительные трудозатраты , обусловленные выплавкой ферросиликохрома в руднотермических печах. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  ферросиликохрома. По этому способу в ковш с расплавленным углеродистым феррохромом вливают 75%-ный ферросилиций, смешивают их и разливают сплав в результате чего получают сплав с содержанием углерода 0,7-0,4% 4.

Недостатками способа  вл ютс  высокое и непосто нное содержание углерода в сплаве (до 0,7%), медленное и неполное протекание процесса обезуглероживани  вследствие того, что гомогенизаци  смеси и реакци  взаимодействи  углерода с кремнием происходит в диффузионной области, так как при заливке легкого ферросилици  (р 2,8 г/см) на слой т желого феррохрома (р 6,2 г/см) образуютс  двасло  -верхний, обогащенный кремнием , и нижний, обогащенный углеродом и хромом.

Цель изобретени  - повышение степени извлечени  хрома, обеспечение ускорени  и полноты процесса рафинировани  от углерода и получение однородного по химическому составу сплаву .

Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу получени  ферросиликохрома , .включающему раздельную выплавку феррохрома и ферросилици , их смешивание и разливку, в ков с жидким ферросилицием ведут инертный и с меньшим удельным весом по отношению к ферросилицию асимилирующий материал в количестве 3-10% от веса ферросилици , затем феррохром заливают в ферросилиций со скоростью 0,1-0,5 т/мин при высоте струи 1/53 ,0 м и порци ми по 10-50% от веса заливаемого металла и после окончательной заливки выдерживают 2040 минут.

-I

Смешивание жидких передельного .феррохрома и ферросилици  сопровождаетс  вьщелениемтеплоты,вследствие образовани  силицидов углерода и хрома и повышение;.-, температуры смеси на 100ЗОО С . Такой перегрев металла ускор ет реакцию между .кремнием и углеродом , а также уменьшает в зкость расплава в 1,5-2,0 раза. Это обеспечивает быстрое образование карборунда ,, коагул цию и всплывание его частиц . Кроме того, повышение температуры сопровождаемс  увеличением активности углерода q смеси и его окислением кислородом воздуха.

При заливке феррохрома.с удельным весом 6,2 г/см5 в более легкий фер .росилиций Ср 2,,8-4,б г/см) феррохром проходит через слой ферросилици , что обеспечивает развитие реак;ии между кремнием и углеродом.Добавки инертных веществ  вл ютс  центрами образовани  карборунда, ускор ют его коагул цию и всплывание.

При заливке феррохрома со скоростью менее 0,1 т/мин выдел ющегос  тепла недостаточно дл  разогрева смеси и ускорени  реакции между кремнием и углеродом. При заливке феррохрома со скоростью, превышающей 0,5 т/мин, происходит интенсивный разогрев сме.си до температур, превышающих 2000С, что сопровождаетс  бурным кипением металла, окислением кремни  и прогарами ковшей.

При высоте струи феррохрома менее 1,5 м не происходит дроблени  струи феррохрома и развити  контактной поверхности реагировани .

Реакции взаимодействи  между углеродом и кремнием не получают развити , и углеродистый феррохром оседает на дно.

При высоте струи более 3 м происходит разбрызгивание металла, феррохром заливают порци ми по 10-50% от его веса. При заливке феррохрома в ковш с ферросилицием порци ми менее 10% от веса заливаемого металла не достигаетс  необходимый перегрев смеси и концентрации углерода дл  интенсивного протекани  реакции образовани  карборунда.

При заливке феррохрома порци ми более 50% происходит окисление кремни  и выплески металла. Кромке того, сразу резко повышаетс  уровень смеси в ковше, что затрудн ет всплывание частиц карборунда и окисление углерода кислородом воздуха. Это в свою очередь вызывает необходимость увеличени  выдержки металла в ковше, что приводит к сегрегации кремни  и хрома. Заливка феррохрома порци ми по 10-50% от веса заливаемого феррохрома обеспечивает периодическое перемешивание смеси, оптимальные услови  дл  образовани  и всплывани  карборунда, окислени  углерода кислородом и гомогенизацию металла.

Добавки инертных по отношению к ферросилицию и ферросиликохрому и с меньшим удельным весом по сравнению с ними BebjecTB в количестве менее 3% от веса ферросилици  не обеспечивает достаточной скорости образовани  и всплывани  карборунда. Добавки таких веществ в количестве более 10% образуют на поверхности смеси сплошные покрыти  и затрудн ют окисление углерода кислородом.

П р и м е р. В руднотермической печи осуществл ют выплавку 65% ферросилици  путем непрерывной завалки и проплавлени  кварцита и коксика и периодического выпуска металла и шлака .

В другой печи выплавл ют передельный феррохром из хромовой руды и коксика с периодическим выпуском металла ишлака.

2,5 т сплава ФС65 выпускают со . ишаком (3% от веса металла) в ковш. В другой ковш выпускают 2,0т передельного феррохрома. Затем со скоростью 0,10 т/мин при высоте струи 1,5 м в ковш с ферросилицием заливают 1,2 феррохрома порци ми по 0,4 т с интервалом в 2 мин. Со скоростью 0,4 т/мйн заливают 0,8 т феррохрома и после 20-минутной выдержки металл разлили в изложницу. От верха и низа слитка отобрали пробы.

Составы и. вес исходных и конечного продуктов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Ферросиликохром

верхний слой 36,5 нижний слой 37,5

В руднотермических печах выплавл ют предельный феррохром и ферросилиций ФС 65 2,5 т ферросилици  с 10% шлака и 2,1 т феррохрома выпускают в ковши.

В ковш с ферросилицием со скоростью 0,5 т/мин при высоте струи

Ферросиликохром

Извлечение хрома-из передельно-го феррохрома в обоих примерах состави-ло 98,5%. Полученный сплав характеризуетс  низким 0,04-0,05% и разномерным содержанием углерода.

Повышение извлечени  хрома на 4,5-5,5 абс.% позволит увеличить производительность процесса и выход годного металла. За счет экономии хрома углеродистого феррохрома экономический эффект составит 3-4 руб. на каждой тонне расходуемого феррохрома .

формула изобретени  Способ получени  низкоуглеродистого ферросиликохрома, включающий раз0 ,05

34,0 34,5 0,04

3,0 м заливают 1,1 т феррохрома.После 5-минутной выдержки со скоростью 0,5 т/мин заливают оставшуюс  часть феррохрома. После 40-минутной выдержки сплав разливают в изложницу.

Состав исходных и конечного продуктов приведены в табл. 2.

Таблица 2

36,5

34,0 0,04-0,05

дельную выплавку феррохрома и феррот силици , их смешивание и разливку сплава, отличающийс  тем что, с целью повышени  степени извлечени  хрома обеспечени  ускорени  и полноты процесса рафинировани  от углерода и получени  однородного по химическому составу сплава, в ковы с жидким ферросилицием ввод т инертный и с меньшим удельным весом по отношению к ферросилицию ассимилирующий материал в количестве 310% от веса ферросилици , затем углеродистый феррохром заливают в ферросилиций со скоростью 0,1-0,5 т/мин при высоте струи 1,5-3,0 и порци ми по 10-50% от веса заливаемого метал 883187. 8

ла и после окончательной заливки2. Патент ФРГ . 1213452

сплав вьщерживают 20-40 минут.кл. 18 в 7/00, 1968.

- 3. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, 571524, кл. С 22 С 33/04, 1976.

прин тые во внимание при экспертизе4. Sampath V.S/ Bhatnagar Р р

-1. Дуррер Р.. Фолькерт Г.Металлур-, Production of low-carbon ferro-chrom

ги  ферросплавов. М. , Металлурги , Res and Ind 1961, б, N 11 р 3851976 , с. 218.386.

Claims (1)

1. формула изобретения

   Способ получения низкоуглеродистого ферросиликохрома, включающий раз- 65 дельную выплавку феррохрома и ферро-т силиция, их смешивание и разливку сплава, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения хрома обеспечения ускорения и полноты процесса рафинирования от углерода и получения однородного по химическому составу сплава, в ковш с жидким ферросилицием вводят инертный и с меньшим удельным весом по отношению к ферросилицию ассимилирующий материал в количестве 310% от веса ферросилиция, затем углеродистый феррохром заливают в ферросилиций со скоростью 0,1-0,5 т/мин при высоте струи 1,5-3,0 и порциями по 10-50% от веса заливаемого метал ла и после окончательной заливки сплав выдерживают 20-40 минут.