Способ получения ниобиевых сплавов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 61) Дополнительное к а 22) Заявлено 30.12.75 (2 свид-в 307071/О Кл, 22 С 33/О соединением заявкиосударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий Приоритет Бюллетень1 исания 26.04,77(08 И. М. Березин, М в, Г. Ф, Игнатенко Субботин В. И. Жучков, Н, А. ВатолиС, С, Шестаков, Н. П. ЛякиН,И 2) Авторы изобретен Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР(71) Заявитель 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИОБИЕВЫХ СПЛАВОВ са вос- мически ндация проведения проц Изобрете ферросплавов ный феррони чают из техн ие относится к производству, В настоящее время стандартбий и ниобиевые сплавы полуической пятиокиси ниобия или м вредных примес ановл ляется т его ого рас- первой ия и выводе из шлако восстанов плава в б из концентратов, отвечающих требованиям стандартов, углетермическим и алюминиотермическим способом 111.Особенностью этих способов является высокое требование к чистоте ниобиевого к попутного металла потери), предлага тнь стадии (безвозвра Наиболее близк технической сущи зультату является фосфористых шлакму по мо сти пособ получения малоьку последнии в полностью пере ру, поск новлени сырья по фосф пооцессе восс а селеклении фос нованный о ск сота тивном углетермичфора и железа пруглерода О, 18-0,ца (21.Содержание ф т в сплав. Втожев ниоби еств птимальном ко на единицу м жа мя име м числ ни крупных ме ветского Со ество фосфор щие руды, в то рождений на Во держащие больрый не удаля гашения. стоюза, со-т 5 а, кото- и обостоке С шое колич ется обычнатми метода ическоео,траты а вме 2 3 них уюшим Гидрометаллург го и нетехнологичНиобиевые конц держат 1-4% фосф по норме (МПТУ воляет получать и вые сплавы сущес обогащение доро 20( 40%ИЬ О ) состо 0,08-0,12% 54) . Это не позндартные ниобиеспособами. 25 активным восстановителем, какималюминий, ведет к потерям ниобия осфора в исходной марганевой руде - 0,15%, в обесфосфоренных шл ах - 0,015% фосфора.Фосфор в обесфосфоренных шлаках остаетя за счет не осевших корольков фосфорисого металла, полученного в процессе востановительной плавки первого этапа.Полученный шлак 1 этапа проплавляют а втором этапе в электропечах с целью олучения либо марганца (предельного) уг30 Тираж 802 ЦНИИПИ Заказ 92/16 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 летермическим методом, либо марганца металлического силикотермическим методом.Недостатком метода является то, что данный процесс предусматривает обесфосфоривание сырья только с относительно низкими содержаниями фосфора. Цель изобретения - обеспечить получениениобиевых сплавов с кондиционным содержанием фосфора из высокофосфористых ниобиевых руд,Способ получения ниобиевых сплавов извысокофосфористых ниобиевых концентратовпредусматривает два этапа,Первый этап. Углетермическое селектив Бное восстановление фосфора ниобиевого концентрата в дуговой электропечи и последующее осаждение корольков восстановленногометалла железоосадителем, например,чугунной или стальной стружкой, рудой или 20концентратом,Оптимальные технологические параметры 1 этапа, найденные экспериментальнымпутем: шихта должна содержать 10-50%избытка углерода-восстановителя от расчетного количества для восстановления фосфора и железа; количество железоосадителя,зависящее от содержания фосфора в концентрате составляет 10-20% (по железу) отвеса концентрата.Второй этап. Электропечное алюмотермическое восстановление шлаков 1 этапа срасходом шихты 25-35 кг/мин на 1000 квамощности печи. Второй этап можно проводить как на жидких, так и на твердых шла- З 5кахПримеры плавок по обесфосфориваниюразличных Белозиминских ниобиевых концентратов.П р и м е р 1, Шихта состоит из 40600 кг концентрата, содержащего 37,9%МЬО, 11,4% Ре 0,6,4% Р,О, 7,7% 50,0,32% Я 45,1 кг углерода и 105 кг чугунной стружки.Избыток углерода составил 42 с от теоретически необходимого для восстановленияфосфора и железа. Получен шлак с содержанием 365% йЬ О 0,19% Р 1,28/ОР 6 и0022% С,Таким образом, увеличение избытка углерода существенно улучшило условия дефосфорации.П р и м е р 2 . Шихта состоит из600 кг концентрата, 41,22 кг углерода,110 кг чугунной стружки.55В этой плавке концентрат содержит 38,3% ИЬя 05133/О Р 6(.), 195% Р 9,6% ЫО и 0,27% .Часть чугунной стружки (60 кг) смешивали с шихтой, а остальную давали по ходу плавки небольшими порциями.Избыток углерода в данной плавке составил 30%. Получен шлак с содержанием 39 88% Щ 0, 0 09% Р, 1,5% РЯ и 0 11% С,Учитывая большие колебания содержания фосфора в концентратах различных партий (от 1 до 40%) рекомендуются пределы углерода 10-50% от теоретически необходимого для восстановления фосфора и железа.П р и м е р 3. Алюмотермическую плавку проводят в печи мощностью 980 кв. Шихта состоит из молотого обесфосфоренного шлака (34,4% ЯЬи 0,5% Р), алюминия и железной руды. Шихту подают из бункера шнековым питателем через свод со скоростью 31,7 кг/мин. Процесс плавки ведут равномерно, без выбросов, горячо. Извлечение ниобия составило до 90,3%, Получен феррониобий в количестве 618 кг, содержащий, %:Ниобий 44Кремний 12Алюминий 2Фосфор 0,5Подача шихты со скоростью 23 кг/мин или 37-38 кг/мин ведет к захолаживанию колошника, худшему разделению металла и шлака. формула изобретения Способ получения ниобиевых сплавов, заключающийся в селективном углетермическомвосстановлении фосфора и железа из высокофосфористых ниобиевых концентратов с последующей металлотермической переработкойобесфосфоренных шлаков, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью снижения содеркания фосфора в сплаве, углетермическоевосстановление ведут с избытком углерода10-50% от расчетного, вводя, по ходуплавки, железосодержаший осадитель 5-20%(по железу) от веса концентрата,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Рысс М. А, "Производство ферросплавов", М., "Металлургия", 1968, с. 42-44.2, Елютин В. П, "Производство ферросплавов", М "Металлургиздат", 1957,с, 136 (прототип).