Способ получения синтетического чугуна

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1697570(51)М. Кл,2 с присоединением заявки Мо 21 С 5/52 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА Этот способ не устраняет угара 20 легирующих элементов . Низкая концентрация углерода в расплаве способствует окислению элементов и повышению безвозвратных потерь металла(до 10-15). Доводка металла по углроду в индукционной вакуумной печитребует дополнительного времени ирасхода электроэнергии.Целью изобретения является разработка способа плавки -интетического 30 чугуна из металлоотходов, позволяюИзобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве.Известен способ получения чугуна и стали и металлоотходов дуплекс- процессами, заключающийся в том,что загрузка металлошихты ферросплавов и карбюризаторов в дуговую электро- печь производится одновременно, а после расплавления и перегрева металла до 1550-1600 С он сливается в индукционную печь, в которой вцдерживается и корректируется по химическому составу добавкой ферросплава и карбюризаторов на зеркало металла 1). Недостатком этого способа является высокий угар карбюризатора (до 3 0-3 5 ) и ферросплавов (до 7- 9) при расплавлении их в дуговой печи. Это связано с тем, что при работе на твердой завалке карбюризатор ошлаковывается образующимися окислами и угорает вследствие высоких температур в зоне электродов. Образующийся при расплавлении шихты в ыс ок ожеле з ис тый шлак ок исляе т и легирующие элементы, загружаемые в авалку. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ переплавки лома и его легирование в дуговой электропечи и доводки по углероду в индукционной электропечи.Расплавление лома и его легирование производится в дуговой печи и предусматривает получение в расплаве не выше 0,03 углерода, а также удаление из металла алюминия, кремния, титана путем введения в расплав специальных раскислителей. Повышение содержания углерода в металле до необходимой концентрации производится в вакуумной индукционной печи (2) .щего снизить угар углерода и ферросплав ов, уменьшить расход элек т роэнергии, повысить производительностьпроцесса .Поставленная цель достигается тем,что на остаток расплава предыдущейплавки загружают в первую очередьглеродсодержащие материалы в количестве 60-7 ОЪ от общего их количества и после расплавления металлошихты металл перегревают до температуры 1460-1470 фС. Кроме того, оставшую,ся часть углеродсодержащего материала вводят на дно передаточного ковша перед сливом в него металла изпечи, а Ферросплавы загружают на дноиндукционной электропечи перед сливом в нее металла из передаточногоковша,Загрузка углеродсодержащего материала в количестве 60- 70 Ъ от общеговеса на остаток жидкого, металла пре-дыдущей плавки способствует болеебыстрому усвоению углеродсодержащегоматериала и снижению его угара. Этому же способствует перегрев металладо температуры 1460-1470 С.:Загрузка оставшейся части углеродсодержащего материала на дно ковшатакже снижает угар углерода, потомучто степень его усвоения в Жвше присливе металла значительно выше, чемв дуговой печи.Ввод Ферросплавов на дно индукционной печи перед сливом в нее металла способствует быстрому и полномуих усвоению. Угар элементов практически устраняется, что связано сотсутствием окислительных шлакови быстрым усвоением ферросплавов вуслов,иях интенсивного перемешиванияметалла при его сливе в печь.Осуществленйе вышеуказанныхопераций снижает расход электроэнергии, сокращает время плавки и повышает производительность процесса вцелом.Увеличение количества углеродсодержащего материала, загружаемогов дуговую печь выше рекомендуемыхпределов, приводит к увеличению расхода электроэнергии на его растворение, требует большего количествавремени для осуществления процессанауглероживания. Это связано с тем,что растворение углерода носит диффузионный характер, поэтску, чембольше вес загружаемого углерода,тем длительней процесс,его усвоения. Увеличение времени плавки приводит к повышению расхода электроэнер"гии.Уменьшение количества углеродсодержащего материала, .загружаемогов дуговую печь ниже рекомендуемыхпределов, нецелесообразно вследствиетого, что доля загружаемого в ковшуглеродсодержащего материала возрастает. Увеличение количества вводимогов ксвш карбюризатора приводит к сни)О жению степени его усвоения и чрезмер"ному падению температуры металла вковше,Перегрев металла в дуговой печивыше указанного интервала температурприводит к увеличению угара, углерода,повышению расхода электроэнергиии требует большего количества времени на осуществление процесса, Перегрев металла ниже предлагаемис тем 20 ператур снижает степень усвоениякарбюризатора в ковше,Проведена выплавка синтетического чугуна из металлоотходов дуплекс-процессом: дуговая электро 25 печь ДСП- индукционная печьпромышленной частоты ИЧТ. Химический состав выплавленного чугунаследующий, вес.Ъ: С 3,54; 81 1,В;Мп 0,62 Б 0,03 Р 0,04 р Сг 2,1 у30 11- 1 к 5Углеродсодержащий материал в виде измельченного графита в количестве 60 Ъ от его расчетного веса наплавку и стальные металлоотходызагружают в дуговую печь на зеркалооставшегося от предыдущей плавкиметалла.Остаток жидкого металла от обще.го веса предыдущей плавки составляет4020 Ъ. После расплавления металлошихты производится перегрев расплава до 1460 С,После перегрева металл из печисливают в передаточный ковш, на днокоторого предварительно помещаютоставшуюся часть (4 Ъ) измельченногографита, ферросилиций ФС, феррохром Х 650, никель Н - 3 загружаютна дно индукционной электропечии производят слив металла из ковша.50 Проводят также плавки с загрузкойв дуговую печь металлошихты и ферросплавов, а измельченного графирав индукционную печь но известномуспособу.55 Результаты плавок сведены в таблицу.697570 овременная загрузкауговую печь металлоты, ферросплавов иеродсодержащих маиалов по известномусобу 11,1 3 тер спо 7 1 Загрузка компонентовшихты по известномуспособу 21 . 22 10 15 910 2 ка компонентопо предлагаепособу агруих тыому 5 0,1 20,1 Форм зобреген ения синтетичесщий загрузку вы и углеродсодеплавление в дугыпуск металла в ого авалжащих вой овш,б получ в ключаллоших тлов, их ечи, в Спос чугуна, ку мета материа электроп авите Редактор С. Лыжов Техред й. Тира Государственн делам изобрете осква, Ж, Р Заказ 6548 9 ИП 035,лиал ППП Патент, г,ужгород, ул. Проектная Использование способа плавки синте тического чугуна с применением дуговых и индукционных электропечей обеспечивает следующие преимущества по сравнению с существующими способами: снижает угар углерода на 5-15 и практически устраняет угар ферросплавов; снижает расход электроэнергии на 20-35; сокращает время, необходимое для проведения плавки на 35-55 и, соответственно, увеличивает производительность процесса; снижает общие затраты на производство литых изделий. перелив в индукционную печь и легирование его в ней, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения угара углерода и ферросплавовснижения расхода электроэнергии,ув еличе ни я произв одитель ности процесса, перед загрузкой металлошихтына состаток расплава предыдущей плавки загружают 60-70 углеродсодержащих материалов от общего их количества, перегревают металлошихту до температуры 14 60-14 70 С; вводят ос тавшуюся часть углеродсодержащегоматериала на дно ковша, а на дноиндукционной печи перед заполнениемее металлом загружают ферросплавы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ОРГ Р 1263042,кл, 18 в 1/02, 1968,2, Патент ФРГ Р 1508296,кл. С 21 С 5/52, 1972. Ъ,Щербаковрка Корректор Е.Папп ж 653 Подпис ноего комитета СССРий и открытийушская наб., д.4/5