Способ выплавки ферросиликохрома

рв ю- сч б ф о.-н ю д Йй р) 572)24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических) Заявлено 28.04.76 (21) 2352078/02с присоединением заявки М л,2 С 22 С 33/О Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий(53) У 9,168(088 а опубликования описания 27,09.7 2) Авторы изобретения М. И, Гасик и П. А, Ем Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт71) Заявитель 4) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ фЕР ЛИКОХРО овышению ва.Целью изобретения является разработкатакого способа выплавки ферросиликохрома, 5 который обеспечивает получение сплава высокого качества по содержанию углерода при пониженном содержании кремния, а также снижение расхода передельного углеродистого феррохрома и себестоимости сплава, 10 Поставленная цель достигается тем, что входе процесса двухстадийной выплавки в печи специально формируют жидкоподвижный и активный в отношении к 51 С шлак путем введения в шихту для выплавки ферросилико хрома шлакоформирующих добавок, содержащих окислы щелочных и щелочноземельных металлов, а также окислы хрома, железа и кремния и, в частности, полевошпатовых минералов (предпочтительно пегматитов) соста ва, вес. о. ЫО 65 - 75, А 120 з 9 - 19, К 20 5 -13, МаО 1 - 4; и руды хромовой кусковой Донского месторождения марки ДХФ 1 состава, вес. ; Сг 20 з более 52, 510 з менее 5, 1.еО более 16, А 1 аОз 9 - 12, Мд 10 - 16, Эти добав ки задают в шихту в количестве 15 - 20 вес. оои в весовом соотношении руды хромовой и полевошпатового материала 1: (0,6 - 1,5),Другое отличие предлагаемого способа состоит в том, что указанные шлакоформирую.30 щие добавки задают отдельной порцией непоИзобретение относится к области черной металлургии, точнее к электрометаллургии ферросплавов.Известен способ получения ферросиликохрома путем утлетермического восстановления в электропечи кремния из кварцита в присутствии передельного углеродистого феррохрома 11. Недостатками способа являются повышенное содержание карбида кремния (81 С) в металле, что ведет к ухудшению его качества, и образование вязких шлаков с высокой температурой плавления и с пониженной активностью в отношении к ЫС, Об этом свидетельствует содержание ЯС в шлаке ферросиликохрома (ЯОз 36 - 40, ЫС 13 - 16, А 1 зОз 30 - 40, МдО 0,3 - 1,1, СаО 8 - 22%). Выпуск вязких шлаков представляет весьма трудоемкую операцию, шлаки, накапливаясь в ванне, образуют настыли, затрудняя сход шихты, что ведет к нарушению технологического режима,Продолжительная выдержка ферросиликохрома в ковше после выпуска из печи с целью снижения содержания углерода за счет всплывания ЫС из металла в шлак, с одной стороны, не обеспечивает желаемые результаты, с другой стороны, увеличивает потери металла в виде настылей с повышенным содержанием углерода 2, Снижение содержания углерода в сплаве путем повышения содержания кремния ведет к снижению производительности и 2бестоимости получаемого сила5 10 15 20 300 162 120 12,5 25 65 средственно под электрод в реакционные тигли за 40 - 60 мин до выпуска металла и шлака при общей продолжительности процесса между выпусками 2,0 - 2,5 ч.Целесообразность применения окислов щелочных и щелочноземельных металлов обуславливается их свойством разрывать или ослаблять межчастичные связи в расплавленных и гетерогенных системах тугоплавких соединений с преимущественно ковалентной связью атомов. Так, например, введение добавок щелочных и щелочноземельных металлов в кислые металлургические шлаки способствует разрыву связей между кремний-кислородными тетраэдрами, что приводит к снижению энергии вязкого течения этих шлаков. Щелочные компоненты оказывают влияние и на восстановительную способность углеродистого восстановителя, поскольку, внедряясь в междоузлия кристаллической решетки графита, они ослабляют межатомные связи углерода, это облегчает условия его взаимодействия с кислородом окислов. Внедрение щелочных и щелочноземельных металлов в кристаллическую решетку ЫС должно способствовать повышению восстановительной способности 5 С 31. В этом случае карбид кремния, содержащийся в расплавах шлака и металла, с повышенной активностью взаимодействует с окислами шлака, и содержание его как в шлаке, так и в металле понизится и, следовательно, качество сплава по содержанию углерода улучшается.Поскольку концентрация углерода в ферросиликохроме зависит от концентрации кремния, улучшение качества сплава по содержанию углерода при равновесии расплава с активными в отношении к 81 С шлаками дает возможность получать стандартные по содержанию углерода марки ферросиликохрома при пониженных на 2 - 4 О/о содержаниях кремния. В этом случае необходимость дополнительного восстановления указанного количества кремния отпадает и, следовательно, сокращаются материальные и энергетические затраты на этот процесс.Восстановление хрома и железа из хромовой руды требует дополнительных энергетических затрат, однако при этом значительно сокращается удельный расход дорогостоящего передельного феррохрома, Экономия в расходе передельного феррохрома рассчитывается в количестве 47 - 55 О/, от веса задаваемой в шихту хромовой руды,Раздельная (от прочих компонентов шихты) подача в печь шлакоформирующих добавок вызвана тем, что щелочные и щелочноземельные окислы могут активно взаимодействовать с гарнисажем и футеровкой печи и разрушать их. Подача добавок одной порцией в указанном количестве и соотношении непосредственно в реакционные тигли под электроды препятствует развитию этого процесса и вме 30 35 40 45 50 55 60 сте с тем должна благоприятно сказываться на разрушении настылей в подэлектродных тиглях, что облегчит условия схода шихты.П р и м е р. В промышленной электропечи РКОмощностью трансформатора 15 Мвт согласно изобретению провели опытные плавки передельного ферросиликохро ма ФСХП продолжительностью 88 ч. При этом получено 200 т ферросиликохрома,В качестве шлакоформирующих добавок использовали пегматит Елисеевского карьера Запорожской области химического состава, вес. /,: 510 г 72,4; А 1 гОз 13,0; СаО 1,8; МдО 0,8; Геоощ 0 б; Т 10 г 0,1; ХйгО 10 и хромовую руду Донского месторождения, кусковую, бурую, химического состава, вес. /о. СггОз 53,5; ЬОг 4,8; А 1 гОз 9,8; СаО 0,45; МОО 13,7; Геозщ 10,2.Шихтовые материалы задавали в печь в следующем соотношении, кг/колоша: КварцитКоксПередельный феррохромЖелезная стружка За 40 - 60 мин до выпуска металла задавали порционно под электроды в реакционные тигли 1000 кг пегматита и 60 кг хромовой руды,В результате выплавки ферросиликохрома установлено постепенное понижение содержания карбида кремния в печном шлаке с 21,5% в начале опыта до 7,0/о в конце. Это повлияло и на свойства шлака, который был достаточно жидкоподвижным и хорошо выходил из печи. Химический анализ посменно усредненных проб печных шлаков показал, что содержание остальных компонентов изменялось в следующих пределах, вес. /о, 810 г 21,7 - 31,5; А 1 гОз 399 - 47,6; СаО 10,3 - 14,2; МдО 1,6 - 3,8.Выпускаемый из печи металл в соответствии с действующей технологией отстаивался в течение 80 мин и затем гранулировался.Сравнительный анализ полученных данных и результатов плавок ферросиликохрома двухстадийным методом по действующей технологии показал, что применение шлакоформирующих добавок в количестве 35 кг на 1 т сплава пегматита и 21 кг на 1 т сплава руды хромовой позволяет повысить качество сплава по содержанию углерода. Так, выход сплава марки ФСХП(допустимая концентрация углерода ниже 0,022 вес, о/о) повысился с 49,9 до 63,5%. Расход передельного углеродистого феррохрома на производство 1 т сплава сократился с 419,5 до 409 кг, т. е. примерно на 10 кг.Результаты опытных плавок подтвердили, что ведение выплавки ферросиликохрома со гласно изобретению обеспечивает повышение качества сплава и улучшение технико-экономических показателей процесса, Наряду с этим, себестоимость сплава понижается на0,28 руб на 1 т сплава,572524 Фор мула изобретения С оста в и тель О. Веретен ников Тсхрсд И. МихайловаРедактор Е. Хорина Корректор Л. Котова Заказ 2097/3 Изд. М 727 Тираж 778 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий3035, Москва, Ж, Раугнскаи паб., д. 4/5"цпография, пр. Сапунова, 2 1, Способ выплавки ферросиликохрома, включающий проведение в рудовосстановительной электропечи непрерывного процесса углеродотермического восстановления кремния кварцита в присутствии передельного феррохрома, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сплава по содержанию углерода и улучшения технико-экономических показателей его производства, в ходе плавки формируют жидкоподвижный и активный в отношении к карбиду кремния шлак введением в шихту шлакоформируюших добавок, содержащих окислы щелочных и щелочноземельных металлов, окислы хрома, железа и кремния и, в частности, кусковой хромовой руды и полевошпатовых минералов в количестве 15 - 20% от веса шихты и взятых в соотношении хромовой руды и полевошпатового минерала 1; (0,6 - 1,5).5 2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что шлакоформирующие добавки порционно задают в реакционные тигли под электроды за 40 - 60 мин до начала выпуска металла и шлака при общей продолжительности процес са между выпусками 2,0 - 2,5 ч. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Рысс М. А. Производство ферросплавов. 15 М., Металлургия, 1975, с. 192 - 202. 2, Сталь, 1949,7, с. 622 - 628. 3, Абразивы, 1974,3, с, 7,