Шихта для производства низкокремнистого ферросилиция

 

ОПИСАНИ вЂ”

ИЗОБРЕТЕНИ

Союз Советских

Социалистических

Республик 765389

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.12.78 (21) 2701432/22 с присоединением эаявки 4о (23) Приоритет

Опубликовано23.09.80. Бюллетень 49

Дата опубликования описания 250980

51)M. Кл З

С 22 С 38/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

53) УДК 669.168.

° 3(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Толстогузов, В. Д. Муковкин, О. И. Критинина, П. В. Топильский и М. И. Друинский

Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОКРЕМНИСТОГО

ФЕРРОСИЦИЛИЯ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству ферросплавов и может быть использовано при выплав ке низк окремнистого ферросицилия.

Известна шихта для производства ферросицилия $1) содержащая следующие компоненты, вес.%:

Железная стружка 55-57

Кокс 7" 8

Полукокс 8-9

Кварцит 27 "29

Известна шихта (2), содержащая следующие компоненты, вес.%:

Железная стружка 49-59

Кокс 13,5-16,5

Кварцит 29-34

Процесс плавки на таких составах может осуществляться только бесшла- 20 ковый. Кратность шлака составляет

0,02-0,05 т/т. Температура в печи не.поддается регулировке,.она определяется лишь концентрацией мощности в печи (электрическими парамет- 25 рами печной установки). Перегрев сплава при бесшлаковом процессе над температурой плавления составляет

690-700 С. Это повышает концентрацию углерода и вызывает интенсивное выделение спели при охлаждении сплава.

При использовании в шихте железной стружки невозможно получать сплав с низким содержанием хрома. Сплав, выплавленный на шихте с большим количеством железной стружки, содержит хром в пределах 0,5-2,0%. Содержание марганца не превьыает 0,5%. Наличие хрома в ферросйцилии отрицательно сказывается на качестве ковких чугунов. Введение такого большого количества железной стружки вызывает ряд технологических осложнений при плавке сплава в закрытой печи (взрывоопасность,. зависание стружки в течках, замыкания и прогары воронок и обечаек и т.п..) Спель ухудшает товарный вид сплава и вредна при введении в чугун.

С целью уменьшения количества железной стружки в шихте ферросплавные заводы вынуждены повысить содержание кремния в сплаве с 18% до

25%, что приводит к ухудшению показателей при легировании чугунов. увеличение содержания кремния в сплаве ведет к повышению угаров его в момент легирования и ухудшению маг765389

Таблица 1

Железистый кварцит 36,7 — 40,4 5,5

1;2

0,70

Желеэомарганцевая руда

1,8

0,6

22,0 15 0 28,0 7,5

Таблица 2

51,0

44,0

Железистый кварцит

Желеэомарганцевая руда

22,0

14,0

7,5

6,0

9,0

Известняк

19,5

19,0

20,0

Кок с нитных свойств сплава. Ввиду имею .дихся случаев взрыва при плавке CC 18 на закрытых печах эта марка ферросицилия иэ нового ГОСТа 1415-78 выведена и заменена ФС 20. Содержание хрома в этой марке находится в тех же пределах.

Для получения нужного состава чугуна необходимо дополнительно вводить марганец. Применение углеродистого рерромарганца вызывает большие трудности с получением стабильного состава чугуна по марганцу. Колебания по марганцу эа счет неравномерного растворения составляют от 30. до 60%, Кроме того, иэ-эа окислительной атмосферы 30-40% марганца угорает °

Целью изобретения является удешевление шихты за счет исключения использования при плавке ферросицилия дефицитной железной стружки, исключения опасности взрыва в закрытой печи, облегчения хода печи, повышение качества сплава эа счет снижения в нем содержания хрома 0,1%, введения в него марганца и снижения графитовой спели.

Поставленная цель достигается тем, что, в шихту, содержащую железосодержащий материал, кокс, дополнительно введены бедная железо-марганцевая руда и известняк, а в качестве железосодержащего материала используют железистый кварцит при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ.

Железистый кварцит 44-5 8

Шихта для производства ферросицилия содержала вышеназванные комБедная желеэомарганцевая руда 14-30

Кокс 19-20

Известняк 6-9

Плавка сплава ведется шлаковьм процессом, кратность шлака составляет

0,5-0,9 т/т. При шлаковом процессе температура в печи регулируется. Она определяется температурой плавления шлака. Для регулирования температуры плавления шлака и повышения извлеl© чения марганца плавка ведется с введением в шихту известняка.В связи с возможностью регулирования температуры в.печи перегрев сплава над температурой плавления составляет не более

15 200-300oÑ. Это сокращает да миниму- ма выделение спели.

Применение железистых кварцитов вместо железной стружки позволяет уменьшить содержание хрома в сплаве

2О до следов. Введение в металл марганца стабилизирует в нем содержание углерода, способствует уменьшению количества выделяемой спели.

Пример ы. В лабораторной печи мощностью 100 квА на шихте, состоящей иэ железистого кварцита, железомарганцевой руды, кекса и известняка, провели несколько серий опытных плавок °

ЗО

Состав железистого кварцита, железомарганцевой руды приведены в табл. 1.

45 поненты в количествах, приведенных в табл. 2.

765389

Формула изобретения

Составитель С, Топильский

Ко ректо Г. Назарова

Заказ 6905/13 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб, 4 5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

При использовании шихты состава 1 был полу чен ферросицилий с содержанием, вес.Ъ: кремний 19, марганец .5,3, хром следы. При использовании шихты состава 2 был получен сплав следующего состава, вес.Ъ: кремний

19, марганец 7,0, хром следы. При использовании шихты состава 3 был получен ферросплав, содержащий, вес.Ъ; кремний 19, марганец 9,3, хром следы.

При охлаждении ферросицилия выде-ление спели не наблюдается, извлечение ведущих компонентов в металл составляет, Ъ: Fe 98, Мп 75, Si 50.

Использование предлагаемых шихтовых материалов позволяет исключить использование дефицитной железной стружки, повысить качество сплавов, снизить потребность в марганцевых сплавах, для получения которых необходимо применять богатые руды.

Pacходы на шихтовые материалы для плавки ниэкопроцентного ферросицилия в настоящее время составляют

-40 руб/т сплава. Замена железной стружки железистыми кварцитами и бедной железомарганцевой рудой снизит расходы на шихтовые материалы до 22-26 руб/т сплава. Восстановление окислов железа (вместо расплавления железной стружки) увеличивает расход энергии до 3500-4000 кВт ч/т сплава. Однако, учитывая то, что выплавленный на заявляемой щихте сплав

° будет комплексньм и заменит единицу ферросицилия и 0,12-0,15 единиц ферромарганца, расход электроэнергии фактически повысится лишь на 400500 кВт ч/т ° Следовательно, получаемый по предлагаемому изобретению сплав будет дешевле (с учетом сокращения расхода FeNn) на 23-28 руб/т.

Использование предлагаемой шихты по сравнению с известными повышает качество сплава, особенно по содержанию в нем хрома и выделению графитовой спЕли;расширяет сырьевую базу. В частности, в производство вовлекаются железистые кварциты и бедные желеэомарганцевые руды.Для легирования чугунов исключается расход углеродистого ферромарганца,для производства которого расходуются дефицитные богатые марганцевые руды,повышается качество и стабильность свойств высокопрочных и ковких чугунов, облегчается плавка ниэкокремнистого ферросицилия в закрытой электропечи. По сравнению с соответствующим качеством сплава

ФС 18 и углеродистого ферромарганца снижается себестоимость сплава на

23-28 руб.

- Шихта для производства низкокрем;Щ нистого ферросицилия, включающая железосодержащий материал и кокс, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с цель повышения марганца в сплаве, уменьшения выделения графитовой спели, исключения использования дефицитной железной стружки, шихта дополнительно содержит известняк и бедную железомарганцевую руду, а в качестве железосодержащего материала — железистый кварцит при следующем соотношении компонентов, вес, Ъ:

Железистый кварцит 44-58

Бедная желеэомарганцевая руда 14-30

Кокс 19-20

Известняк 6-сО

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Щедровицкий Я.С. Производство ферросплавов в закрытых печах. М., 4Р "Металлургия", 1975, с. 235.

2. Рысс М.A. Производство ферросплавов. М., "Металлургия", 1975, с ° 157-198.