Шихта для получения комплексного кремнистого сплава

 

Использование: изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству комплексных сплавов на основе кремния Сущность изобретения: шихта содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: кварцит 45 - 50, датолитовые окатыши 12 - 16, коксик 21 - 23, железная стружка остальное. 1 табл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4891828/02 (22) 17.1 290 (46) 15.1 1.93 Бюп йя 41-42 (71) Камский политехнический институт (72) Столяр О.Ю. (73) Камский политехнический институт (54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО КРЕМНИСТОГО СПЛАВА (19) RU (и) 2002846 С1 (5Ц 5 C 22 C 33 04 (57) Использование: изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству комплексных сплавов на основе кремния. Сущность изобретения: шихта содержит компоненты в следующем соотношении, мас%: кварцит 45 — 50; датолитовые окатыши 12 — 16; коксик 21 — 23; железная стружка остальное. 1 табл.

2002846

20

50

55 личие"

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству комплексных сплавов нэ основе кремния.

Бор оказывает существенное влияние на свойства стали. Он улучшает механические свойства сталей и закаливаемость, а также свариваемость нержавеющих сталей.

В составе чугуна бор препятствует процессу графитизации при содержании 0,01, а при содержании 0,001 — 0,005 способствует образованию в ковком чугуне шаровидного графита. Вводить бор в металл следует только после раскисления, так как он является сильным раскислителем.

С целью повышения извлечения бора его введение в сталь целесообразно в виде комплексного сплава с железом, кремнием (по предварительным данным содержание бора в нем не должно превышать 1 ), Для получения сплавов железа с бором (ферробор и ферроборал) наиболее широко применяется электропечная плавка на блок, Основная часть шихты включает боратную руду стружку вторичного алюминия и железотермитный осадитель (М,И.Гасик, Н.П.Лякишев, Б.И Емлин. Теория и технология производства ферросплавов. М,: Металлургия, 1988, 783 с.), Никельбор получают внепенным и электропечным способом. По электропечной плавке состав шихты для получения сплава следующий, 7: рудная часть (барная кислота 83,6; алюминиевый порошок 16,4) восстановительная часть (борная кислота 8,76; боратовая руда 44,73; алюминиевый ггорошок 18,34; оксид никеля 28,17), осадитель (алюминиевый порошок 18,5; известь 7,4; оксид никеля 74,1) M.È.Ãàñèê, Н.П.Лякишев, Б.И.Емлин. Теория и технология производства ферросплавов, М.: Металлургия, 1988, 783 с.}, Грейнал получают методом термического восстановления оксидов и сплавлением соответствующих ферросплавов. Основная шихта состоит из двух частей: металлической (170 кг ферробора, 100 кг ферросилиция и 145 кг титановых отходов) и желеэотермитной (700 кг железной руды, 100 кг извести, 480 кг алюминиевого порошка) (M.È,Ãàñèê, Н.П.Лякишев, Б,И.Емлин.

Теория и технология производства ферросплавов. M. Металлургия, 1988, 783 с,).

Недостаток заключается в том, что из них невозможно получить ферросилиций с бором.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения ферросилиция (M.È.Ãàñèê, Н, П,Л я кишев, Б.И. Емлин. Теория и технология производства ферросплавов. М.; Металлургия, 1988, 783 с.).

Основным видом кремнийсодержащего сырья для получения ферросилиция являются кварциты. Крупность кварцита, вводимого в калошу, составляет 20 — 80 мм. Обычно

его подвергают мойке, дробят и сортируют.

В качестве восстановителя при получении

10 ферросилиция, в основном, используют каменноугольный полукокс крупностью 5-20 мм. В качества металлической составляющей используется стружка углеродистых нелегированных сталей с небольшим количеством посторонних примесей, длина витка не более 50 мм.

Ниже приведен ее состав при выплавке ферросилиция, мас. %: кварцит 48-50 кокс 22 — 23 железная стружка 26-29

Недостатком этой шихты заключается в том, что иэ нее невозможно получить комплексную лигатуру железо — кремний — бор.

Целью изобретения является получение комплексного сплава железо — кремний — бор.

Цель достигается тем, что шихта для выплавки комплексного сплава дополнительно содержит окатыши датолитового концентрата (далитовый концентрат 80 (,, связующее (сульфит-спиртовая барда) 10; „ влажность 10 Д. Датолитовый концентрат имеет следующий химический состав, мас.

7,: не менее 16,5 ВгОэ; 37 — 39 СаО; 32 — 35

БОг; 3 — 6СОг; менее 2,5 ГегОз: 0,4-0,8

А!гОз; 0,6-0,9 М90; 0,2-0,4 МпО. Соотношение компонентов шихты следующее, мас.,(,:

Кварцит 45-50

Датолитовые окатыши 12 — 16

Коксик 21 — 23

Железная стружка Остальное

Вышеперечисленные отличительные от прототипа признаки обуславливают соответствие технического решения критерию

"новизна". По каждому отличительному признаку приведен поиск по научно-технической литературе и патентной документации (по основным индексам МКИ-1-4). По отличительным признакам: шихта для выплавки комплексного сплава содержит окатыщи датолитового концентрата в количестве 12-16 мас. выполнения им заявляемых функций — получение комплексного сплава железо-кремний — бор — иэвестных решений не найдено, Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "существенное отПоскольку заявляемая совокупность признаков позволяет достичь поставленную

2002846

Формула изобретения соотношении концентрата при следующем компонентов, мас,%-:

Кварцит

Окатыши датолитового концентрата

Коксик

Железная стружка

45-50

12 - 16

21-23

Остальное

Составитель А.Янковская

Редактор В.Трубченко Техред M.Moðãåíòàë Корректор М,Керецман

Заказ 3218

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 цель — получение комплексного сплава, а также повысить использование бора в стали, по сравнению с использованием двухкомпонентных сплавов (ферробора, никельбора) — обусловленную отличительными существенными признаками, изобретение соответствует критерию

"положительный аффект" по наличию разницы при использовании известного и заявляемого решений.

Исследования различных соотношений компонентов шихты и составов получаемых сплавов позволили разработать оптимальный состав шихты для получения комплексного сплава железо — кремний-бор.

При содержании в шихте менее 45 кварцита невозможно получить стандартный ферросилиций марки ФС 45. При содержании в шихте более 50 кварцита в сплаве получается более 47 % кремния, что не соответствует ГОСТУ 1415 — 78.

При содержании в шихте менее 12 % окатышей датолитового концентрата в сплаШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО КРЕМНИСТОГО СПЛАВА, содер-. жащая кварцит, железную стружку, коксик, отличающаяся тем, что, с целью легирования сплава бором, она дополнительно со.держит окатыши датолитового ве получается менее 0,1 бора, что делает нецелесообразным применение данного сплава.

При содержании в шихте более 16 %

5 окатышей датолитового концентрата содержание бора в сплаве превышает 1 %, что отрицательно сказывается на свойствах стали, обрабатываемой данным сплавом. Содержание железной стружки в шихте

10 обусловлено необходимым количеством железа в сплаве. Содержание коксика в шихте определяется исходя стехиометрического соотношения по реакциям восстановления оксидов в шихте. Лабораторные испытания

15 проводились на трехфазной печи мощностью 250 кВА.

Результаты испытаний приведены в таблице. Результаты представлены средними значениями по вариантам, 20 (56) Гасик М.И. и др. Теория и технология производства ферросплавов. M.: Металлургия, 1988, с. 134 — 141.