Дефосфорирующая смесь для марганцевых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии черных металлов, преимущественно к йроизводству ферросплавов и дефосфорации жидкого металла,, легированного марганцем. Целью изобретения является повьппение дефосфорации , совмещение процессов дефосфорации и десульфурации сплавов и повышение производительности процесса обработки сплавов. Дефосфорирующая смесь для марганцевых сплавов содержит, мас.%: селитра 15-20, отсев алюминиевой стружки 15-20, плавиковый шпат 5-10, известь 30-40, концентрат марганцевой руды остальное . При использовании предложенной смеси увеличиваются степень дефосфорации и производительность процесса обработки сплава на 10%. 4 табл. W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,80„„1 41215 А1

159 4 С 21 С 7 064

ВСЕС01"1.1И 1

13,",", ; .".,„13

ЫЬЯН )И<<

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4035327/31-02 (22) 06,02,86 (46) 30.09.87.Бюл. У 36 (71) Грузинский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) Г.А.Ломтатидзе, Г.Ф.Хуцишвили, О.Ш.Микадзе, Т.И.Бучукури,Б.Г.Гогичаишвили, И,А.Арабули, Г.Ш.Васадзе, Ю,А.Цкитишвили и О.И.Пирчхадзе (53) 669.168(088.8) (56) Физико-химические основы металлургии марганца. М.: Наука, 1977, с.32-38

Авторское свидетельство СССР

Ф 732394, кл. С 2! С 7/064, 1978. (54) ДЕФОСФОРИРУКЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ

МАРГАНЦЕВЫХ CIIJIABOB (57) Изобретение относится к металлургии черных металлов, преимущественно к производству ферросплавов и дефосфорации жидкого металла,. легированного марганцем. Целью изобретения является повышение дефосфорации, совмещение процессов дефосфорации и десульфурации сплавов и по-. вышение производительности процесса обработки сплавов. Дефосфорирую щая смесь для марганцевых сплавов содержит, мас.7.: селитра 15-20, отсев алюминиевой стружки 15-20, плавиковый шпат 5-!О, известь 30-40, концентрат марганцевой руды остальное. При использовании предложенной смеси увеличиваются степень дефосфорации и производительность процесса обработки сплава íà IOX. 4 табл.

1341215

Изобретение относится к металлургии черных металлов, преимущественно к производству ферросплавов и дефосфорации жидкого металЛа, легированного марганцем, и может быть использовано при производстве ферромарганца и других марганцевых сплавов.

Целью изобретения является ловы- 10 шение дефосфорации, совмещение процессов дефосфорации и десульфурации сплавов и повышение производительности обработки сплавов.

Предложенная дефосфорирующая смесь 15 для марганцевых сплавов содержит плавиковый шпат, марганцевую руду, известь, селитру и отсев алюминиевой стружки при следующем соотношении компонентов, мас.7: ?О

Селитра 15-20

Отсев алюминиевой стружки l5-20

Плавиковый шпет 5 — 10

Известь 30-40 25

Концентрат марганцевой руды Остальное

При проведении опытных плавок в состав дефосфорирующей смеси вводили натриевую селитру на 8 опытных план- 30 ках. Затем были опробованы составы с аммиачной селитрой, калиевой селитрой. Результаты опытных плавок во всех трех с.лучаях практически идентичны. Поэтому любая из трех селитр натриевая, аммиачная, калиевая 11 может быть использована в составе дефосфорирун щей смеси. В качестве рудной составляющей смеси использовали концентрат марганцевой руды 1 сорта. 10

Химический ана и з следующий, мас. Е:

Мп 48-50, 1; М.i0,. 38,24, СаО 3,2;

МрО 0,9; Аl ° О 3,28; iO 10,27;

Fe 0 1,88; Р О, 15-0, 17.

В качестве компонентов смеси ис — 45 миниевой стружки имел фракционный состав 0-25 мм. Исходные материалы перемешивают в течение 3-4 мин, после чего смесь готова к употреблению.

Смесями обрабатывали среднеуглеродистый ферромарганец с начальным содержанием фосфора 0,41-0,43 мас.X.

Смесь после перемешивания подавали в ковш, горячий шлаковый гарнисаж, оставшийся от предыдущей плавки.

Физическое тепло гарнисажа способствует самовоспламенению смеси. Наличие в смеси селитры и отсева алюминиевой стружки способствует протеканию зхзотермических реакций с выделением большого количества тепла.

Практически сразу образуется жидкая фаза синтетического шлака. Весь процесс перехода смеси в жидкое состояние завершается за 8-10 мин. (Расход предложенной смеси составлял 200 кг на тонну металла), Металл выпускали на жидкий шлак, имеющий температуру 1570-1680 С. Струя жидкого ферросплава с температурой

1450 С во всех случаях, попадая на жидкий шлак, интенсивно перемешивается. Поверхность контакта сплава со шлаком очень высокая, в результате значительно возрастает скорость реакций. Анализ результатов промышленных испытаний показывает, что обработка марганцевых сплавов предложенными смесями позволяет получить сплав высокого качества, содержание фосфора и серы в нем уда ось значительно снизить. увеличение содержания в смеси селитры и отсева алюминиевой стружки менее 15 мас.X приводит к удлинению процесса плавления смеси, что увеличивает продолжительность процесса, а также снижает дефосфорацию сплава„ что препятствует достижению цепольз ов алис ь также отсев алюминиевой стружки, плагиковый шпат, известь.

В табл. l приведены опробованные составы пре,цложенной смеси.

В табл.2 представлены результаты обработки металла предложенными смесями.

Смеси готовят следующим образом.

Все компоненты берут только исходного фракционного состава, т.е.. исходные материалы не подвергают специальной подготовке. Отсев алюли. Нижний предел расхода плавикового шпата еще позволяет получить жидкоподвижный шлак, расход его более

10 мас.7. нецелесообразен, поскольку он не способствует улучшению физико-химических свойств шлака. Нижний пр едел расхода и зв е сти еще по з воляет получить основность шлака, кото-. рая обеспечивает прочное связывание

55 фосфора и серы окислами кальция. Увеличение содержания извести выше

40 мас. Е вызывает загущение шпака, снижениеспособности самовоспламенения смеси, что понижает дефосфорирующую!

15-20

30-40

5 — 10 стружки

Изве сть

Плавиковый шпат

Концентрат марганцевой руды

Остальное

Таблица 1

Содержание компонентов в смеси, мас.7

I Г ! 1

Компоненты

1 2 3 4 5 6 7

12 14 15 17,5 20 21

Селитра

Отсев алюминиевой стружки 12

14 15

4,5 5

27,5 30

17,5 20

12

Плавиковый шпат 4

7,5

40

41

35 Известь

Концентрат марганцевой руды 47

40 35

22,5 10 з 134!2 и десульфурирующую способности смеси, Использование концентрата марганцевой руды улучшает физико-химические свойства шлака, повышает его окислительный потенциал. Высокая темпера5 тура и высокая оснонность смеси способствует совмещению процессов дефосфорации и десульфурации металла.

При этом высокая температура шлака позволяет вь»пускать металл из печи без перегрева, тем самым сокращается длительность плавки и унеличивается производительность процесса.

Вместе с предложенными смесями были опробованы известные смеси, представленные в табл. 3.

Известные смеси были приготовлены следующим образом.

Компоненты подвергали помалу и ситовому отсеву до получения фракции 1-3 мм, затем перемешивали в течение 15-25 мин и прокаливали в горне печи для обжига при 650-700 С в 25 течение 1 ч. Эту мелкодисперсную дефосфорирующую смесь компрессорным воздухом вдували в расплавы металла с начальным содержанием фосфора

0,400-0,440Х и марганца 85-90Х, дав- 30 ление воздуха- в магистрали состанляло 0,2-0,6 атм, время продувки до

10 мин.

Результаты испытаний приведены в табл.4.

Расход известной смеси составлял

200 кг на тонну металла.

Как видно из представленных данных, известная смесь характеризуется более низкОЙ дефосфорирующей спо 40 собностью, чем предложенная смесь, Это можно объяснить тем, что ее рас(планление происходит по мере выдержки н жидком металле, т.е. смесь н момент ее подачи в жидкий марганценьп» сплав находится н порошкообраэ" ном состоянии. Расплавление предложенной смеси происходит в ковше за счет экэотермических реакций компонентов смеси, при этом контактная поверхность жидкой смеси значительно больше с расплавленным металлом. В результате при использовании предложенной Смеси увеличивается как производительность процесса, так и степень .дефосфорации на lOK по сравнению с известной смесью. Использование предложенной смеси позволяет сократить длительность плавки металла на 6-10 мин, так как металл не требует перегрева.

Формула изобретения

Дефосфорирующая смесь для марганцевых сплавов, содержащая планиковый шпат, концентрат марганцевой руды, известь, отличающаяся тем, что, с целью повышения дефосфорации, совмещения процессон дефосфорации и десульфурации сплавов и повышения производительности процесся обработки сплавов, она дополнительно содержит отсев алюминиевой стружки и селитру при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Селитра !5-20

Отсев алюминиевой

i 34121 5

Таблица 2

Степень

Степень деФосфорации, Уделе ние с

Олесь

У десульФурац

pbl не мет алла,Х

4S

††-.100X аР аР„„„ г. „М

С рм В1 смац кон Nd 9 !" ИЮ Ч

« с апач х 100Z

РМФ не

5,3

27,0

2 53

4 ..

2,50

0,4 0,00145 Оа430 89 6 0 0270 1 47

0,310 89,2 0,01255 1,44

0 ° 12

0 430 88 9 0 0290. 1 58 2 60

0,7 0,00)87 0,300 88,2 0,0273 1,47 2 51

6,5

30,2

0,13

48 7 ! 64

1,89

Э! 49

«Л»

1,47

0 0290

Л---0,0269

06 00021

0 4!О

Ф 1

0,210

91 0

90,4

7,0

0,20

1 48

Л

1,46

47 6

3 66

3,52

0 0280 л

0,0260

89 0

88,6

0,4 0,0022

0 420

0i220

7,9

0,20

50,0

2 38

2,56

0 027

А

0,025

0,2 0,0023

90 3

90,1

1 60

Л

l,50

8,6

0,21

33 3

2., 56

0 027

0,0255

0 420

Л

0,280

li59

89 7

«Л.

88,2

6 0,14

5,5

0,0015

1,5

1,44

0 410

О, 305

0 028

«Л

0,0126

2 52

26 0

2,50

7 0,11

1 56

Л.

1,44

89 8

89,3

0,0016

5,7

1,3

ТаблицаЗ

8 9

10

35 40 45

10 12

40 28

25 фоиэ алХ деление иау анца не еталла

Х аМп

Содержание в металле фосфора, арганца, серы, углерода и кремния и, н, Содержание компоннентов в смеси, мас.X

Железная руда 15 20

Кон цен тра т марганцевой

Руды

Плав ик ов ый шлат

Известь

1341215

Таблица 4

Содержание в металле фосфора1 марганца, углерода и кремния

Смесь, Ф

1нач

1 кон

Рвач

Ркан

Мп нац

Г 111 к н

С нач

C y0H

0,440 89 4 1 59 2 62 г г -г--- 40,2

0,263 88,8 1,41 2,53

0,6

0,177

45,6

0415 889 I 43 258

0,228 88 0 1,36 2,50

О, 187

0,9

О 428 89 6 1 55 2 91

1,3 г г

35,7

0,275 88,3 1,44 2,80

О, 153

Сосч авитель К. Сорокин

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Л,Пилипенко

Редактор M.Öèòêèíà

Заказ 4402/31

Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Удаление фо сфора из металла, z

Удаление марганца из металла,7

3Мп

Степень дефо сфорации — — 100K

hP

Рна ч