Способ выплавки лигатуры

Союз Советскик Социелистическик Республик(51) М, )(л.2 С 21 С 5/52 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов(54) СПОСОБ ВЫПЛАБКИ ЛИГАТУРЫ Изобретение отнфосится к областичерной металлургии, а именно к технике получения высоколегированныхлигатур в основных сталеплавильныхпечах из марганцовистых отходов металлургического производства,Известен способ проведения окислительного периода плавки, при котором в конце расплавления шихты в печь 1 Овводят некоторое количество железнойруды, а затем после образования нового шлака в ванну периодически вводят железную руду и известь при непрерывном обновлении шлака 1,Однако применение известного способа для проведения окислительногорафинирования высокомарганцевыхсплавов приводит к образованию большого количества низкоподвижного шлака, что затрудняет нагрев металлаи в значительной степени снижаетскорость окисления марганца.В качестве прототипа выбран спо-соб выплавки стали с полным окислением, при котором в завалкуи в окислительный период вводят порциямижелеэнчю руду (2) .Недостатками прототипа являютсянизкая скорость процесса окисления марганца, образование агрессивныхжидкоподвижных шлаков при глубокомокислительном рафинировании высокомарганцевых расплавов и опасностьразъединения Футеровки электропечи.Цель изобретения - повысить скорость окисления марганца из высокомарганцовистых отходов при выплавкежелезо-никель-медной лигутары извысокомарганцовистых отходов в основной электропечи,Цель достигается тем, что периодыплавления и окислительного рафинирования проводят под марганцевожелеэистым силикатным шлаком, которыйнаводят последовательной присадкойжелезной руды и кремнезема в количество 5-40 от веса железной рудыпри соотношении количества железнойруды на плавку и расчетного содержания марганца в шихте 1,0-1,4,Применение марганцевожелезистогосиликатного шлака позволяет повысить полноту окисления марганцашихты. При этом окисление марганцевой основы для наведения шлака обеспечивает максимальное использованиекислорода железной руды, Кремнеземсвязывает образуюшиеся окислы марганПроба Содержаниемарг анца, % Скорость, окисления марганца,Чо Б 3.0 Времяреакции,мин . Темпе- Угар ратура мар 6 С ганца,Ъ Дано Времяотборапроб,мин Плавка 81 ОЪ РеО,Ъ6,9 5,9 12,6 55 0,61 0,52 0,88 71 50 Мп рас 36,81 Мп23 ца в легкоплавкие силикаты, такимобразом создает благоприятныеусловия для протекания реакции егоокисления, а также улучшает процессшлакообразования,Количество кремнезема определяетсяконкретными условиями плавки (содер"жание.кремния в шихте, емкостью печи,состоянием футеровки и лежит в пределах 5-40 от веса железной руди,необходимой для ведения плавки. Придобавке кремнезема менее 5 окисление марганца затягивается и длительное воздействие железистого шлакаприводит к раэъеданию футеровки., Вслучае присадки кремнезема более40 от количества железной руды отри- (5цательное влияние на футеровку оказывает снижение основности шлака.Количество железной руды на плавку определяется допустимым содержа-нием примесей в лигатуре и исходным щсодержанием марганца и составляет1,0-1,4 расчетного содержания марганца в шихте,Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа, неисключающие другие варианты в объемеформулы изобретения,Опытные плавки железо-никельмедной лигатуры проводили в промышленных условиях в дуговой электропечи емкостью 5,0 т с использованиемдо 100 отходов термобиметалла ТБ 2013 (ТБ).П р и м е р 1. В завалку давали4000 кг отходов ТБи 1000 кгжелезной руды, После расправления . 35шихты и нагрева металла до 15401560 ОС отбирали пробу 1 и скачивалиВлияния кремнезема намарганца при выплавке желеэо-никТБв дуговой 1 60 17 0 . 25 2 130 15,0 8,8 3 201 6,15 8,8 4 270 0,57 7,0 55 13,98 20 8 2 78 87 15,0 13,6 1,86 2 145 11,0 4,6 1,45 3 195 6,10 7,27 0,91 4 315 2,35 6,36 0,54 шлак, Затем давали 500 кг железной руды, производили подвалку отходов ТБв количестве 1700 кг и в период плавления присаживали 35 кг песка. После расплавления отбирали пробу 2, скачивали шлак, наводили новой присадкой 500 кг железной руды и 30 кг песка, Затем отбирали пробу 3, шлак скачивали, давали 400 кг железной руды и 50 кг песка и скачивали шлак. Перед выпуском заводили рафинировочный шлак иэ извести и йлавикового шпата, раскисляли и плавку выпускали из печи.П р и м е р 2. В завалку загружали 3600 кг отходов ТБи 750 кг железной руды, После расплавления шихты давали 100 кг песка и скачивали шлак. Затем наводили рафинировочный шлак из извести и плавикового шпата, раскисляли и металл выпускали иэ печи.П р и м е р 3. В завалку давали 4500 кг марочной шихты, выплавленной иэ отходов ТБ, 1000 кг отходов ТБи 750 кг железной руды, По расплавлении давали 100 кг песка, отбирали пробу 1, скачивали шлак, давали 250 кг железной руды и 80 кг песка, отбирали пробу 2 и скачивали 1шлак. Новый шлак наводили присадкой 250 кг железной руды и 30 кг песка. Шлак скачивали и наводили рафини - ровочный шлак из извести и плавикового шпата, Металл раскисляли и выпускали из печи, После всех опытных плавок состояние футеровки электропечи хорошее.Результаты исследований представлены в.таблице.скорость удаленияель-медной лигатуры из отходов электропечи (5 т) 13 4 1560 22,8 50 1,313 13,4 1430 8,0 87 0,405 31,6 1430 4,0 33 1,58 12,5 1430 4,9 40 1,01 8,5 , 1440 3,75 5 7 0,6 20740839 Составитель,Л,МагаюмоваТехред М,Петко Корректор Г,Решетник Редактор Е.Хорина Тираж 608 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 3157/31 Филиал 11 ПП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Полученные результаты показали, что выплавка железо-никель-медной лигатуры на шихте из высокомарганцовистых отходов термобиметалла по)1 марганцовожелеэистым силикатным шпаком позволяет в 1,5 раза по высить скорость окисления марганца железной рудой при расплавлении шихты по сравнению с железистым шлаком (см,таблицу, плавка 1 и плавка 2, пробы 1). Увеличение количества кремнезема в шлаке в окислительный период с, 8,5 до 31,6 повышало скорость окисления марганца в 2,5 раза (плавка 3, пробы 2-4), Повышение температур мет ла до 1540 -1550 С спо собствовало быстрому протеканию про"15 цесса окйсленйя марганца железной рудой. Применение разработанного способа выплавки лигатуры иэ высокомарганцевых отходов биметаллов позволило в 1,5-2,5 раза сократить время контакта футеровки е активными шлаками и, таким образом, полностью использовать ценные легирующие элементы (никель и медь) из неликвидных отходов при выплавке марочного металла. Формула иэ обретенияСпособ выплавки лигатуры из високомарганцовистых отходов в основнойэлектропечир включающий эавалку ирасплавление шихты, последовательноерафинирование железной рудой и доводку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью использования легированныхотходов, повышения скорости окисления марганца и производительностиагрегата, периоды плавления и окислительного рафинирования проводятпод марганцовожелезистым силикатнымшлаком, который наводят последовательной присадкой железной руды икремнезема в количестве 5-40 отвеса железной руды при соотношенииколичества железной руды на плавкуи расчетного содержания марганца вшихте 1,0-1,4.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Еднерал Ф.П. Злектрометаллургиястали и ферросплавов. М., Металлургияфф, 1963, с.151,2.Поволоцкий Д.Я,и др.Электрометаллургия стали и ферросплавов,М.,Металлургия,1974,с,219 (прототип),