Смесь для рафинирования ферровольфрама

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 260380 (21) 2898666/22-02с присоединением заявки Нов(51)М, Кл,зС 21 С 7/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Челябинский ордена Ленина электрометаллургйческийкомбинат(54 ) СМЕСЬ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ ФЕРРОВОЛЬФРАМА Изобретение относится к производству черных металлов, в частности ферросплавов на.основе вольфрама.При производстве ферронольфрама с нычерпыванием сплава из печи в течение одной плавки осуществляют следующий ряд технологических операций; вычерпывание сплава - довосстановление шлака и выпуск его - рафинирование сплава - вычерпывание его. Довосстановление шлака ведут при избытке восстановителей в результате чего получаемый сплав имеет повышенное содержание примесей, для удаления которых и ведут рафинирование сплава с помощью смесей.Известна смесь для рафинирования ферровольфрама, состоящая из вольфрамитового и шеелитового концентратов 1.Известна смесь, состоящая из вольфрамового )концентрата и осерненного вольфрамового катализатора 12.Недостатками смесей являются слабое пенообразование шлака при рафинировании металла, вследствие чего посадка электрбдов высокая,.а ферровольтфрам на дне печи охлаждается, что ведет к удалению периода рафинирования, повышению расхода электроэнергии.Наиболее близкой по техническойсущности и достигаемому результатуявляется смесь для рафинирования ферронольфрама состоящая из кокса( 6-8 нес. ) и вольфрамового концен -трата 31.Недостатками известной смеси являются большая длительность периода.рафинирования сплава от примесей,.пониженная скорость нанедения шлаковой пены и понышенная длительность 15 плавки и расход электроэнергии. Этообусловлено тем, что при пропланлении шихтовой смеси, состоящей изконцентрата и кокса, кокс всплываети происходит только поверхностное 20 кипения шлака. Процесс рафинированиясплава от кремния, марганца и углерода идет на поверхности раздела металл-шлак. В начале периода рафинирования окисление примесей идет с 25 большой скоростью, затем с уменьшением их концентрация значительно замедляется.В начале периода рафинированиясплава от кремния пенистый шлак от сутствует и не образуется он н концерафинирования, вследствие малого содержания углерода в сплаве.При отсутствии пенистого шлакапроисходит эахолаживание подины печи. Необходимо повышать температурушлака и тем самым увеличивать удель"ный расход электроэнергии.Цель изобретения - интенсификация процесса наведения шлака с устойчивой пеной, ускорение рафинирования сплава от примесей, сокращениерасхода электроэнергии и продолжительности плавки.Цель достигается тем, что извест-ная смесь для рафинирования ферровольфрама, .состоящая из вольфрамового концентрата и кокса, дополнительно содержит карбид кремния, карбидвольфрама и глинозем при следующемсоотношении компонентов, вес.Карбид кремния 1-5Карбид вольфрама 0,4-2ЩГлинозем 1-5Кокс 5-8Вольфрамовый концентрат ОстальноеВ электропечи после довосстановления шлака образуется металлическийсплав с содержанием 20-45 И, 3-4 51,1-2 Ип, 0,8-1,0 С. После выпускашлака в печь загружают смесь длярафинированияПри проплавлении смеси в печи происходит образование расплава, который взаимодействует с металлом, врезультате чего протекает рафинирование сплава от примесей.В процессе рафинирования сплавапроисходит образование устойчивогопенистого шлака в течение всего-периода рафинирования. Вспененное состояние подцерживается за счет протекания следующих реакций на разных 40уровнях расплава:В нижних слоях 3 УС+НО =3 Я+3 СОФ;ЧС+ГеО=Я+Ге+СО 1;в средних слоях 51 С+ЧОз=У+510+СОФ;51 С+3 Ге 0=3 Ге+510 +СО;,в верхних слоях ИО+3 С=И+3 СОФ,Ге О+С= Ге+ СО ФОбразующаяся окись углерода вспенивает шлак. Пенистый шлак обеспечивает равномерный прогрев сплава втечение всего периода рафинированияи вычерпывания за счет того, чту частицы карбидов находятся во взвешенном состоянии во всем объеме шлакаи реагируют с образованием окиси углерода длительное время;55Глинозем усваивается шлаком пореакцииС а О РОЗ+А 103+С(ще=.Ч+Са 0 А 10+3 СОФ,Образующийся шлак характеризуется высокой рафинирующей способностью 0 и устойчивым образованием газовыхпузырьков в объеме шлака.Если содержание карбида вольфрама,карбида кремния и глинозема в смесивольфрамового концентрата и кокса менее 0,4, 1,0, 1,0, соответственно,нарушается теплообмен дуга-металлиз"за отсутствия устойчивого пенистого шлака.Если содержание карбида вольфрамаменее 0,4 сокращается пенообраэование в нижних горизонтах шлаковогослоя, если содержание карбида кремнияменее 1,0 пенообразование непроисходит в средних слоях шлака, если содержание глинозема ниже 1,0, резкоснижается устойчивость шлаковой пеныи из шлака происходит выделение окиси углерода без пенообразования. Еслисодержание кокса ниже 5,0, не происходит вспенивание верхних слоев шлакового расплава.При содержании ИС; 51 Сц и А 120 более 2, 5, 5, соответственно,. шлаквскипает выше стенок печи и сливается из ванны печи.Шлак в устойчивом пенообраэном состоянии обладает пониженной электропроводностью, электроды при этом погружаются в него, вследствие чего обеспечивается прогрев нижних слоев, шлака, реагирующих с металломОптимизация температурных условийпроцесса обеспечивает ускорение рафинирования сплава от примесей, сокращение продолжительности плавки,Теплоизоляционные свойства пенис- . того шлака обуславливают сокращение тепловых потерь и снижение. удельного расхода электроэнергии на плавку.П р и м е р. В дуговую промышленную печь с трансформатором мощностью 3,5 кВт после выпуска шлака в течение 2,5 ч загружали порциями смесь в количестве 5300, 5700 и 6000 кг, соответственно на трех плавках, вольфрамового концентрата, кокса, карбида кремния, карбида вольфрама и глинозема для рафинирования сплава с содержанием 3-4 кремния и 1-2 марганца, оставшегося в печи после выпуска шлака. В период вычерпывания сплава в печь загружали так же порциями смесь в количестве 3200, 3400 и 3600 кг, соответственно, на трех плавках, вольфрамового концентрата, кокса, карбида кремния, карбида вольфрама и глино- зема.Сравнительную плавку провели с использованием для наведения шлака смеси вольфрамового концентрата и кокса, данные приведены в таблице.Состав смеси, вес. Ъ Продолжительностьпериодаустойчивойпены, Ъот всейплавки Продолжительность наведения пенистого шлака, мин 5 С вольфрамовыйконцентрат кокс ЦС 5 0,4 1 1 Остальное 90 6 1,2 3 3Остальное 100 1800 1600 8 2,0 5 5 Остальное 95 1700 6 Нет НетНет Остальное 80 2000 Известный 20 формула изобретения Составитель,О, ВеретенниковРедактор Т, Киселева .Техред А.Ач Корректор Н.Стец Заказ 10126/38 тираж 621 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент"., г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, предлагаемая смесь 20 для рафинирования ферровольфрама ускоряет наведение пенистого шлака.на 8-15 мин, увеличивает продолжительность периода существования устойчи. вой шлаковой пены на 10-20 и тем са мым сокращает период рафинирования сплава от примесей и продолжительность плавки, снижение удельного расхода электроэнергии на 200-400 кВт/ч ( на тонну концентрата).30 Смесь для рафинирования ферро вольфрама, включающая вольфрамовый концентрат и кокс, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса наведения шлака с устойчивой пеной, ускорения рафинирования сплава от примесей, сокращения расхода электроэнергии и проолжительности плавки, она дополниельно содержит карбид кремния, карбид вольфрама и глинозем при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Карбид кремния 1-5Карбид вольфрама 0,4-2Глинозем 1"5Кокс 5-8Вольфрамовый концентрат ОстальноеИсточники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ПНР Р 57502,Кл. 18 а 5/02, 1965.2. Авторское свидетельство СССРУ 578350, кл. С 21 С 7/00, 1976.3. Технологическая инструкция.Выплавка ферровольфрама ТИ-79,Челябинск, 1979.