Шихта для выплавки модификаторов с редкоземельными металлами

(505 С 22 С 35/00 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬС МУ С АВТО 2 флюсы, содержит шлак выплавки сплавов РЗМ в качестве РЗМ- и кальцийсодержащего материала, отсев вторичного алюминиевого производства в качестве алюминийсодержащего материала, отсев обожженного доломита в качестве кальций- и магнийсодержащего флюса, а в качестве марганец-и кремнийсодержащего материала она дополнительно содержит пыль производства ферромарганца при следующем соотношении компонентов, мас. %: шлак выплавки сплавов РЗМ 30 - 40; отсев вторичного алюминиевого производства 40 - 50; отсев обожженного доломита 3 - 7; пыль производства ферромарганца 13 - 17, Предлагаемая шихта обеспечивает снижение себестоимости выплавляемых сплавов почти в 2 раза и ч повышает коэффициент извлечения в сплав РЗМ. 3 з,п,ф-лы, 3 табл.(57) Использкаторов с рСущность иэкремне-, ал рганца при соотнас%авов производства ферромшении компонентов, Шлак выплавки сп РЗМ Отсев вторичного ниевого производ Отсев обожженно доломита Пыль производств ферромарганца 30 алюмиств 40-5 13 Шлак выплавки смас оУ,Окислы РЗМА 12 ОЗЯ 02СаОМ 9 О лавов РЗМ содержит,со жа РМ 5-20 0-47 3-630-33До 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Грузинский политехнический институт(56) Патент США.Я 3440041, кл. С 22 С 35/00, 1969,Авторское свидетельство СССРЯ 607845, кл. С 21 С 7/00, 1976,ЛЯ ВЫПЛАВКИ МОДИФИКА ДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ МЕТАЛ вание: производство модиф дкоземельными элементам бретения: шихта включающ миний- и РЗМ содержащ Изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке модификаторов для производства высококачественных чугунов и сталей,Целью изобретения является утилизация отходов производства, снижение себестоимости выплавляемых сплавов и повышение степени извлечения элементов в сплаве.Предложенная шихта для выплавки модификаторов с редкоземельными металламидержит в качестве РЗМ-и кальцийсодерщего материала шлак выплавки сплавов3, в качестве алюминийсодержащего материала отсев вторичного алюминиевого производства, в качестве кальций- и магний- содержащего флюса отсев обожженного доломита и дополнительно содержит пыль Я 2 1759936 А 120 55Химический состав полученного модификатора иэ предлагаемых шихтовых материалов и прототипа приведен в табл, 2.Полученный сплав не рассыпается на воздухе и имеет чистую поверхность,Отсев вторичного алюминиевого производства содержит, мас.:А 1 40-5051 5,6М 9 0,35 5 7 п 1,9М 1,2Мп 0,26Ге 14-15Окислы А 1, Ге и 10 других элементов Остальное Пыль производства ферромарганца содержит, мас. :5102 10,5М 90 0,5 15 СаО 0,9Ге 2.0 з 2,7А 120 З 6,9Р 0,2Мп 02 18,63Оксиды марганца Остальное Сущность изобретения поясняетсл на конкретных примерах осуществления.Готовят несколько составов предлагаемой шихты, из которых выплавляют моди фикатор с редкоземельными металлами.Все предлагаемые шихтовые материалы используются без специальной подготовки и берутся такими, какими они поступают из соответствующего производства. При 30 этом фракционный состав шлака выплавки сплавоо РЗМ и отсева вторичного алюминиевого производства составляет 0-20 мм, а отсев обожженного доломита и пыль производства ферромарганца - 0-3 мм, 35Составы предлагаемой и известной шихты предлагаются в табл. 1.Материалы подаются в смеситель дозировочного устройства для перемешивания. Перемешанную шихту из смесителя пере гружают в бункер, иэ которого затем засыпают в тигель индукционной печи емкостью 270 кг, который предварительно нагрет до 1100 С. После засыпания шихтовых материалов о тигель экзотермический процесс на чинается через.2 - 3 мин и длится 10-15 мин. По окончании плавки сплав и шлак из тигеля заливают в чугунные изложницы без футеровки, Тигель приводят о вертикальное положение и засыпают новую дозу шихтовых 50 материалов. ПродоЛжительность плавки составляет 25-26 мин. После охлаждения изложниц из переворачивают и слиток легко отделяется от шлака. Предлагаемая шихта позволяет получить модификатор с РЗМ при меньших материальных и энергетических затратах,При выходе за указанные пределы содержания о шихте исходных материалов резко снижаютсл технологические показатели полученного сплава,При содержании в шихте шлака выплавки сплавов редкоземельных металлов выше заявляемого (41 мас, О/,) о тигле образуется гетерогеннал фаза с твердыми включениями шлака, которые практически трудно распла вливаются, что требует дополнительного расхода эл,энергии, и увеличивается и родолжител ь ность плавки.При содеркании о шихте 20 мас,о (менее рекомендуемого предела) в процессе выплавки происходит оосстанооление РЗМ уке в первые минуты плавки, на последующих этапах происходит вторичное окисление чистых РЗС за счет кислорода, окислов ших- %товых материалов, в результате снижается степень извлечения РЗМ иэ шихты в сплав.При содеркании в шихте отсева вторичного алюминиевого производства более (52 мас,оь), который является восстановителем и основным источником алюминия в модификаторе, процесс восстановления протекает излишне бурно с большими выбросами, что обуславливает снижение выхода годного сплава.При содержании о шихте 39 мас,о отсева вторичного алюминиевого производства процесс восстановления начинается на днище, где самая высокал температура, и не охватывает весь полезный объем тигеля, о результате чего процесс затухает,Содержание в шихте отсева обожженного доломита вы ше, нап ример, 8 мас, 7 Д приводит к образованию в тигле вязкого шлака, что затрудняет нормальное протекание процесса и ухудшает отделение сплава от шлака как в процессе плавки, так и по его окончании.Если ке количество отсева обожженного доломита в шихте ниже предлагаемого предела (2 мас6), то это не позволяет получить достаточного извлечения магния и не способствует получению активного шлака, тем самым уменьшается также извлечение и других элементов.Пыль производс ва ферромарганца является основным источником марганца и значительного источника кремния, при его расходе более 18 мас. не только не увеличивается количество марганца в модификаторе, но и ухудшаетсл газопроницаемость шихты и продлевается процесс плавки, который характеризуется выбросами шихты и неплавным протеканием процесса,1759936 Таблица 1 аблица 2 Если же в составе шихты пыль производства ферромарганца ниже предлагаемого предела (12 мас.;), то это количество не позволяет получить в модификаторе значительного количества марганца, 5 Формула изобретения1, Шихта для выплавки модификаторов с редкоземельными металлами, содержащая кремне-, алюминий- и РЗМ содержа щие материалы,кальций- и магний- содержащие флюсы, о т л и ч э ю щ а я с я тем, что, с целью утилизации отходов производства, снижения себестоимости выплавляемых сплавов и повышения степени 15 извлечения элементов в сплавы, она содержит в качестве РЗМ- и кальцийсодержащего материала шлак выплавки сплавов РЗМ, в качестве алюминийсодержащего материала отсев вторичного алюминиевого проиэвод ства, в качестве кальций- и магнийсодержэщего флюса отсев обожженного доломита и дополнительно содержит пыль производства ферромарганца при следующем соотношении компонентов, мас.о: 25Шлак выплавки сплавовРЗГЛ 30-40Отсев вторичного алюминиевого производства 40 - 50Отсев обожженного 30доломита 3 - 7Пыль производства ферромарганца 13-17 2. Шихта по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что шлак выплавки сплавов РЗМ содержит, мас.о:Окислы РЗМ 15-20 А 120 з 10 - 47 502 3-6СаО 30-33 М 90 До 63. Шихта по и, 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что отсев вторичного алюминиевого производства содержит, мас, о:А 1 40-50 Я5,6Мц 0,352 п . 1,9Ю 1,2Мп 0,26Ге 14-15 Оксиды А 1, Ге и другихэлементов Остальное 4. Шихта по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что пыль производства ферромарганца содержит, мас. о:ЯОг 10,5М 90 0,5СаО 0,9РегОз 2,7А 20 з 6,9Р 0,2Мп 02 18,63Оксиды марганца Остальное