Способ выплавки хромсодержащей шихтовой заготовки

(19) (1 21780 1 С 5/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНД ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ авке хротовок вечах. Цел1 хода гопени из мсодержа вано при выплшихтовых загплавильных п уговых стале изобретения дного металла, лечения легикжение себедукции, Отсевы ве 10-15 кг/т величение ивышение сте рующих элеме стоимости го графитации в ов и овой пр количес севами магнитнои сепавместно с г 2 оиз ится к чернойбыть использов Изобретение отн Э д металлургии и можно при выплавке ео 6 тва ихаточныи хромдновосстанавлСгО 3, раствоается с добаве оксидов хро ромсодержащи дуговых сепла в товых заготов вильных печах ркой а е ост чени ель изобретения У осстано а, повышениеегирующих эле бестоимости. ода годного металлпеки извлечения а счет угл обавленкем да увеличкваОь. Поэтому ы плавления ьно высокой ся ся сниж ментов и снижение с Отсевы феррохром магнитной сепарацииполучают пр отвальных шл коуглеродист мическим мет ния темпера лученкя стабивосстановлентему ввелк от ков производства низферрохрома силикотердом. ома в си оксидовевы теплоафитациизолы 23781 С 5 Е) ционноиржание кз шихты печеи гр углерода 77 Е, сит МОЗОХ,вноа в ст ото одства ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЦТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР Р 342918, кл. С 21 С 5/52, 1973.Авторское свидетельство СССР У 655727, кл. С 21 С 5/52, 1977,Авторское свидетельство СССР У 470537, кл. С 21 С 5/52, 1975. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ХРОМСОДЕРЖАЩЕЙ ШИХТОВОЙ ЗАГОТОВКИ 57) Изобретение относится к чернойеталлургии и может быть использоагнитных отсевов произрохрома: СаО 50-52; 810 рации отвальных шлаков производства низкоуглеродистого феррохромапри их соотношекии 1:(5-10) дают взону распада электродов после завалки и каждой подвалкк. За 5-10 миндо выпуска температуру металла доводят до 1530-1580 С и раскисляют шлакотсевами графитацкк в количестве3-5 кг/тИспользование изобретенияпозволяет. увеличить извлечение хрома на 8 Х и выход годного на 57.2 табл МдО 8-12; Сг О 3-7; остальное, В отсевах феррохрома ост т в состав тру ой шпкнели МдО которой повыш5 10 15 20 печь 10-15 кг/т углеродсодержащихматериалов совместно с магнитнымиотсевами производства Феррохромаобеспечиваетнаиболее полное восстановление хрома, способствует образованию окиси углерода , что сни-:жает окислительный потенциал печнойатмосферы, уменьшает .угар легирующих элементов. Восстановление окисихрома углеродом идет, по реакцииСг О+ ЗС2 Сг + ЗСО.Теоретическаятемпература началареакции составляет 1240 фС.В зоне распада электродов притемпературе выше 1240 С окись хромаполностью восстанавливается твердымуглеродом.Кроме. того, введение смеси магнитных отсевов производства феррохрома и отсевов гравитации, содержащих карбид кремния, который находится в виде включений в реликты кокса,в зону распада электродов, дает лучшее вспенивание шлака, что обеспечивает снижение потерь металла испарением, более стабильное горениедуги, более быстрый нагрев металла,снижаеФ перегрев Футеровки печи.При введении в печь углеродсодержащих материалов менее 10 кг на1 т завалки восстановление оксидовхрома протекает медленнее, снижается образование окиси углерода, увеличивается окислительный потенциалпечной атмосферы , что приводит.кувеличению потерь легирующих элемен,тов, снижает эффективность использования магнитных отсевов производ,ства ФеррохромаПовышение расхода углеродсодержащих материалов выше 15 кг/т неприводит к значительному изменениюскорости восстановления, дальнейшему возрастанию количества восстановленного хрома.Отсевы графитации, содержащиев своем составе карбиды кремния ввиде включений в реликты кокса, разбивают хромшпинелидь 1, вспениваютшлак, ускоряют нагрев металла, обеспечивают более раннее шлакообразование, создают восстановительную атмосферу в печи, что в конечном счетеприводит к увеличению степени извлечения легирующих элементов.Содержание отсевов производстваферрохрома в 5-10 раз больше чем углеродсодержащих материалов позволя 25 30 35 40 45 50 55 ет более эффективно использовать .хромсодержащие отходы. Количествоотсевов производства феррохрома наплавку определяется требуемой основностью шлака и исходным содержанием кремния в металле шихты. Присадка в печь, после расплавления завалки, магнитных отсевов производстваферрохрома в количестве 50-150 кгна 1 т шихты способствует образованию шлака основностью 1-1,5, снижает потери легирующих элементов. Иагнитные отсевы производства феррохрома, содержащие 50-527. Са 0, имеюттемпературу плавления много ниже температуры плавления извести. Цена1 т отсевов производства феррохрома .ниже цены 1 т извести на 20 руб.Кроме того отсевы, содержащие мелкие корольки феррохрома, окислы хрома, являются дополнительным источни"ком поступления хрома в металлошихту. Грисаживаемые в смеси с отходами графнтации в зону распада электро" дов магнитные отсевы производства феррохрома, находясь в высокотемпературной зоне, быстро расплавляются Окислы хрома, взаимодействуя с углеродомвосстанавливаются. Раннее шлакообразование и восстановительная атмосфера в печи предохраняют легирующие элементы от окисления.Таким образом, проявляются следующие свойства:ранее шлакообразование пенистого шлака, имеющего пониженную температуру плавления;применение недорогих материалов, позволяющих заменить дефицитный плавиковый шпат, а также известь смесью Флюсов, содержащих хром;смесь электропроводна, легкоплавка дешевле извести, вносит дополнительно хром и окислы хрома, при этом используются отвальные шлаки, т.е. создается малоотходная технология выплавки шихтовой заготовки.Перед выпуском металла из печи окислы легирующих элементов восстанавливаются из шлака введением порошка отсевов графитации, которые имеют в своем составе карбид кремния, но не в свободном виде, а в виде включений в реликты кокса, что обеспечивает более высокую степень восстановления легирующих элементов. Используемые на раскиспение отсевыграфитации обладают большей восста1521780ь- выплавке шихтовой заготовки Б 26. Впечь загружали 1,5 т стружки, Послепроплавления завалки в зону распада электродов вводили смесь из 20 кготсевов графитации и 180 кг магнитных отсевов производства феррохрома.Загрузив с первой подвалкой 1,4 тстружки и проплавив ее, в печь ввоь 10 дили еще 30 кг отсевов графитациии 180 кг магнитных отсевов производ-.ства феррохрома.После расплавления всей заваленной в печь с пятью подвалками струж 5 ки (9,5 т) и нагрева расплавленнЬгоометалла до 1540 С на шлак присваивали 30 кг порошка отсевов графитации.Через 7 мин металл выпускали в ковш.Химический состав шлака перед вы 20 пуском из печи металла шихтовой заготовки Б 26 по известной и предлагаемой технологии приведен в табл.1.Результаты, полученные по предлагаемому и известному способу выплав 25 ки шихтовой заготовки Б 2 б, приведены в табл.2.новительной способностью, имеют болшую насыпную массу, чем кокс, угольчто также положительно отражаетсяна степени извлечечия легирующих,обеспечивает более полное восстановление.Введение в печь при температуреметалла 1530-1580 С 3,0 кг отсевовграфитации позволяет восстанавливатв среднем 3,5 кг хрома. При присадке на шлак менее 3 кг/т отсевов графитации ухудшаются кинетические условия восстановления окислов из шлака, что приводит. к увеличению потерь легирующих элементов. Повышение расхода отсевов графитации выше5 кг/т не приводит к дальнейшемуувеличению степени извлечения хромаРаскисление шлака отсевами графитации, которые, вводят в печь одно"временно, углерод и карбид кремния,способствует разрушению хромшпинелидов и разжижению шлака; снижает содержание Сг О с шлаке до ЗХ; уменьшает массу шлака в 2-3 раза, что обеспечивает увеличение извлечения легирующих элементов.При температуре металла ниже1530 С увеличивается вязкость шлака, его физико-химические свойстваухудшаются, что приводит к снижениюстепени извлечения хрома.Повышение температуры более1580 С приводит к тому, что продолжительность плавки увеличивается,содержание Сг Ов шлаке возрастает.При раскислении шлака продолжительностью менее 5 мин не успевает.прореагировать весь присаженный углеродсодержащий материал что снижает извлечение хрома.При раскислении шлака более 10мин неоправданно увеличивается продолжительность плавки. 45Предлагаемый способ ресурсосбере-.гающей технологии выплавки хромсодержащей шихтовой заготовки позволяет: вовлечь в производство ранеене используемые отсевы производстваферрохрома и отсевы теплоизоляционной шихты печей графитации, чтоувеличивает степень извлечения хрома, повысить выход годного металла,а также снизить себестоимость готовой продукции,Это подтверждается опытно-промышленными плавками, которые проводилив дуговой сталеплавильной печи при Анализ данных, приведенных в табл.1 и 2, показывает, что исполь-зование предлагаемого способа выплавки шихтовой заготовки обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества: уменьшается в шлаке количество окислов хрома с 24 до 10,3 ., окислов марганца с 9,2 до 4,2 Х, извлечение хрома увеличивается на 8, никеля на ЗЕ, выход годного (жидкого) металла увеличивается на 5 Х. Формула изобретения Способ выплавки хромсодержащей шихтовой заготовки, включающий порционную загрузку стружки, введение смеси углеродсодержащих и шлакообразующих материалов в измельченном виде при соотношении 1;5-1 О) после расплавления завалки и каждой последующей подвалки, раскисление шлака углеродсодержащими материалами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода годного металла, повышения степени извлечения легирующих элементов и снижения себестоимости, в качестве углеродсодержащих материалов используют отсевы графитации в количестве 10-15 кг на 1 т завалки, в качестве шлакообраэую-.1521780щих материалов - отсевы магнитной сепарации отвальных шлаков пронзвод ства низкоуглеродистого феррохрома, при этом всю смесь указанных материалов дают в зону распада электродов, а за 5-10 мин до выпуска тем-пературу металла доводят до 15301580 С и раскнсляют шлак отсевамиграфитации в количестве 3-5 кг на1 т всей металлозавалки,Т аблица 1г Химсостав шлака, /.СаО 802 МпО Технология Основвыплавки ность Сг 08 шлака Известная(прототип) 13,4Предлагаемая 24,5 27,4 9,2 22,8 4,2 24 0,49 10,3 Таблица 2 Расход отсевов проняло ства фе рохрона кг/т Расходуглерод"содерааанх мате"Риалоькг/т Техноло" гия внп- лавления Расход навести, кг Темпера" тура не" таяла раскнсле ния глак Выход годновсход глерод- одернаих маериалов а раснсленпе алака,хг/т го металла,2"Сниааетсл восс Неоправданно у Увелнчиваттсл Спивается вняо а Спивается неви. хромаеличенимд расход ототари хрома, никелягодного нвталла,ченне хрома, внх д н вов диого м оставитель Н. Поповехред Л.Олийнык ор Н. Киштулинец Т Корректор М. ПЧЩ е Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д. 4/5 аказ б 895/25 Тираж 530 НИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, 3-35,