Способ загрузки шихты для выплавки ферросплавов в дуговой печи

 

ОПИСМ4ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (2Ф) 5063726/02 (22) 30.09.92 (46) 304193 Бюл. Мв 43-44 . (7f):Якционерная компания Тулачермет" (72) Саванин ВЛ„. Пухов АЛ.. Белкин Я.С„"Ивашина

EH.; Цейтлин МА; Ситнов АГ„. Рабинович EM.; Лукин

В.В. (73) Акционерная компания Тулачермет" (54),СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ШИХТЫ ДЛЯ ВЫ-.

reA8KH ее o8 s pvroBohnEsn (57), Сущность изобретения: шихту, содержащую легирующий материал, загружают на подину печи, (в) RU (и) 2003725 С1 (51) 5 . .С 22 С ЗЗ 64 С И С 5 52

2 затем заливают на нее шлак предыдущей плавки, после чего производят завалку шихты, содержащей основной материал. При этом отношение массы шихты, содержащей легирующий материал, к массе заливаемого шлака находится в пределах, равных (0,95 - 1,05) С /С где С вЂ” удельная теллоем2 1 2 кость шлака; С вЂ” удельная теплоемкость легирую1 щего материала. Использование предлагаемого изобретения снижает угар легирующего элемента более чем на 20%. 3 з.п.ф-пы, 1 табл.

2003725

Изобретение относится к металлургии, конкретно к производству ферросплавов.

Известен способ получения молибденжелезо-титанового сплава, включающий проплавление ферромолибденовой шихты совместно с легирующей присадкой титана.

Для этого окислы молибдена смешивают с восстановителем, флюсами и легирующими присадками, например титаном, с последующим расплавлением смеси в тигле(патент

CLI)A N 3298823, кл, 75-10, 1966). Недостатком известного способа является окисление титана и повышенное содержание азота в сплаве, что снижает- его качество.

Известен также способ получения молибден-железо-титанового сплава, в котором легирующую присадку титана смешивают с 25-50 ферромолибденовой шихты, располагают ее на подине печи, загружают остальную шихту и проплавление ведут сверху. Плавка проходит без барботировэния расплава и выноса титана конвективными потоками на поверхность расплава, что предупреждает насыщение сплава азотом. Угар же легирующего компонента резко колеблется {авт,св, N .570654, кл. С 22 С 1/02), Известен способ производства среднеуглеродистого ферромарганца, согласнО которому в печь подают жидкий силикомарганец, на него заливают шлак среднеуглеродистого ферромарганца слоем толщиной

Яд+ (35-45) мм, где Лд — длина дуги, мм. э после набора мощности загружают 85-90 окисной части шихты и после ее полного проплавления загру>кают остальную часть шихты (авт.св. ¹ 992607, кл, С 22 С 33/04).

К недостаткам данного способа относится то, что слой меньшей или большей толщины шлака не позволяет поддерживать в печи нужный температурный режим. Это увеличивает и удельные потери марганца и расход электроэнергии. Наиболее близким является способ загрузки, который предус. матривает, что при наличии в шихте легирующих элементов в виде тугоплавких металлов (молибден или вольфрам) их следует загружать в центральную часть, а легкоплавкие металлы, например, никель,, целесообразно загружать ближе к откосам. (Электрометаллургия стали и ферросплавов, / Под ред. Д.Я.Поволоцкого, M. Металлургия, 1974, с. 223).

Недостатком этого способа является большая трудоемкость и непригодность его в случае использования легковесных, с низким насыпным весом материалов, содержащих легирующий легкоплавкий элемент (металл) и повышенный угар легирующего материала.

Цель изобретения — снижение угара легирующего элемента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу загрузки шихты для выплавки ферросплавов, включающему завалку шихты из основного и легирующего, вначале на подину печи загружают шихту, 10 содержащую легирующий материал, затем заливают на нее шлак предыдущей плавки, после чего производят завалку шихты, содержащей основной материал. При этом отношение массы шихты, содержащей

15 легирующий материал, к массе заливаемого шлака находится в пределах равных (0,95-1,05) —, где Сг — удельная теплоемСг

С1 кость шлака; Сl — удельная теплоемкость

20 легирующего материала.

Такой порядок загрузки позволяет создать защитный шлаковый слой на поверхности кусков шихты, содержащей легирующий материал. При этом горение электрических дуг, температура которых

4730-6230 С (Электрометаллургия стали и ферросплавов. / Под ред. Д.Я.Поволоцкого, М.: Металлургия, 1974, с, 45), с момента их зажигания и до образования расплава про30 . исходит между электродами и основным материалом, не содержащим легирующий металл. Наличие твердого шлакового слоя на поверхности легирующего материала предотвращает возникновение электродуги

35 между электродами и кусками легирующего материала, кроме того твердый шлаковый слой является прекрасным теплоизолятором, что предохраняет легирующий материал от воздействия высоких температур и тем

40 самым полностью устраняет потери легиру1ОЩЕГО ЭЛЕМЕНта За счЕт иСпаРения;

Возможность образования твердого шлакового защитного слоя определяется соотношением теплофизических характери45 стик металла и шлака и их массами. При этом, как показали эксперименты, определяющими являются теплоемкости материалов, участвующих в процессе. Установлено, что если отношение массы шихты, содержащей легирующий материал, к массе заливаемого шлака менее величины, определяемой выражением 0,95 —, Сг

С1 где Сг — удельная теплоемкость алака; C1—

55 удельная теплоемкость шихты. содержащей легирующий материал, то при заливке шлака материал, куски металла прогреваются, шлак не зэтвердевает и протекает на подину, не образуя на поверхности необходи2003725

Ф о р м у л а и з о б р е т е» и я плавки, после чего производят завалку

1. СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ШИХТЫ ДЛД 25 Uj xTe содеРжащей осНоаНо™атеРиал.

ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСПЛАВОВ В ДУГО- 2. Способ по п,1, стличающийся тем, ВОЙ ПЕЧИ, что отношение массы шихты, содержащей легирующий материал, к массе заливаемого шлака составляет (0,95 - 1,05)CgiC>, где включавщий завалку шихты из основного и легирующего материалов, отличающийся

РУ щ Р о ичающиисЯ 30 C2 - удельная теплоемкость шлака, С1 тем, что шихту, содержащую легирующий удельная теплоемкость легирующего математериал. загружают на подину печи, зариала. тем заливают на нее шлак предыдущей

Составитель С. Горлов

Редактор С. Кулакова Техред M.Moðãåíòàë

Корректор О Кравцова

Заказ 3310

Тираж Подписное . НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 мого защитного шлакового слоя, и тем самым защитные функции не выполняются.

При отношении массы шихты, содержащей легирующий материал, к массе заливаемого шлака более величины. определяемой

Ср выражением 1,05 — шлак, попадая на меС1 талл, моментально затвердевает, теряет свою жидкотекучесть и не образует по всей боковой поверхности шихты, содержащей легирующий материал, защитного слоя, что также не предотвращает испарения легирующего элемента.

Пример. При производстве ферроникеля используют в качестве материала, содержащего легирующий элемент, легковесную обрезь катодного никеля. На подину печи загружали 2,8 т обрези и заливали шлаком от предыдущей плавки массой 1,35 т (величина отношения удельной теплоемкости шлака к удельной теплоемкости никеля равна 2,14). Затем производили завалку 7 т металлолома. В результате получили ферроникель с содержанием никеля 27,28%. При этом угар никеля составил 4,73%, а коэффи5 циент, характеризующий соотношение масс и удельных теплоемкостей обрези никеля, был равен 1. Последующие плавки провели при величине этого коэффициента 0,80, 0,95, 1,05, 1,10, Основные показатели этих

10 плавок приведены в таблице (см.опыты

2,3,5,6), Для сравнения провели плавку по той же технологии, только без заливки шлака. Обрезь никеля была загружена согласно рекомендациям прототипа (опыт N 1). Во

15 всех случаях определяли величину угара никеля, Из приведенных данных следует, что использование предлагаемого технического решения снижает угар легирующего эле20 мента более чем íà 20% по сравнению с и Юототипом.