Способ получения ферросплава

ПЮ ОО СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН За С 22 С ИЗО Ет АВТОРСКОМ В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(72) А.В. Крылова, Т.В. Марачева, .П. Зайко, Б.И. Байрамов, М.А. Рысс, Ю.И, Кабанов и Н.И. Анохин (71) Челябинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Энамени злектрометаллургический комбинат (53) 669.168(088.8)(54)(57) СПОСОВЪ, включакщийкремнистого фе е свидетельство СССР С 22 С 33/04, 1980. Б ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСПЛА выпуск в ковш хромрросплава, заливку на его поверхность отвального шлака производства углеродистого феррохрома,а затем самого углеродистого феррохрома, выдержку в ковше, слив шлакаи разливку ферросплава, о т л и"ч а ю щ и й с я тем; что, с цельюснижения содержания в ферросплавеазота, фосфора и серы, в ковш передвыпуском хромкремнистого ферросплава вводят смесь извести и плавикового шпата в соотношении 1:(0,1-0,2)в количестве 6-10 от заливаемогоколичества хромкремнистого ферросплава, затем заливают 0,5-0,75 общегоколичества хромкремнистого ферросплава, а остальную его часть заливают в ковш после слива шлака, затеиделают перелив ферросплава из ковша в ковш.35 Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству ферросплавов, вчастности, на основехрома, углерода и кремния.Иэвестен способ одностадийногополучения ферросплава на основе хро- Ума, углерода и кремния путем угЛетермического восстановления металлов в руднотермических печах изшихты, включающей хромсодержащийматериал,. кварцит и углеродистый вос становитель Я .Недостаткои процесса является .полное восстановление вредных йриме- ,сей - Фосфора и серы, а также значительное насыщение металла в процес се восстановления азотом при контакте восстанавливаеМых элементов(,хрома) в зоне дуг с воздушной атмосферой печи. Такой сплав, используемый при производстве стали, значительно снижает ее качество.Наиболее близким к предлагаемомупо достигаемому эффекту являетсяспособ получения ферросплава, включающий раздельную выплавку углеродистого Феррохрома и кремнистого Ферросплава, заливку на поверхность крем-нистого ферросплава в ковше шлакауглеродистого феррохрома, а затемуглеродистого феррохрома, выдержкурасплава в ковше слив шлака и раэ ливку металла 2Недостатком известного способа яв.ляется перекод в состав получаемогосплава азота и примесей - фосфора и серы, содержащихся в исходных ма-"териалах,.Целью изобретения является снижение содержания в Ферросплаве азота, Фосфора и серы.Эта цель достигается тем, что 40 согласно способу получения Ферросплава, включающему выпуск в ковш хром- кремнистого Ферросплава, заливку на его поверхность отвального шлака производства углеродистого Феррохрома, а затем самого углеродистого Феррохрома, выдержку в ковше, слив шпака и разливку Ферросплава, в ковш перед выпуском хромкремнистого Ферросплава вводят смесь извести и плавикового шпата в соотношении 1 т(0,1-0,2) в 50 количестве 6-10 от заливаемого количества хромкремнистого ферросплава, затем заливают 0,5-0,75 общего коли чества хромкремнистого ферросплава, а остальную его,часть заливают в ковш 55 после сплава шлака, затеи делают перелив Ферросплава из ковша в ковш.При взаимодействии хромкремнистого ферросплава со смесью извести и плавикового шпата протекает реакция взаимодействия свободного кремния .Ферросплава с СаО извести;4 СаО+5812 Са 8 + 2 СаО 810 м .,Одновременно восстанавливается (частично) Иа, который содержится ч 65 плавйковом шпате ,О, 3-1 натриевыхсолей). Са 81 и растворяющийся внем натрий переходят в сплав. Плавиковый шпат, являясь разжижителем, еспособствует протеканию восстановительного процесса.Если смесь извести и плавиковогошпата вводить в ковш после заливкихромкремнистого ферросплава, то реакция восстановления кальция протекает вяло и восстановленного кальциянедостаточно для выведения азота,Фосфора и серы из металла. Если приэтом одновременно со смесью вводитьшлак производства хромуглеродистогоферросплава, то известь растворяется в шлаке и кальций восстанавливаться не будет, так как восстановлениеобеспечивается образованием дисиликата кальция, что не может быть обеспечено при наличии низкокальциевогошлака,При соотношении извести и плавикового шпата больше, чем 1:0,1, обраэующийся шлак .вязкий и процесс вос-становления кальция протекает слабо,что не обеспечивает необходимое содержание кальция в сплаве для удаления М, Р и 8.,Кроме того, при отсутствии в смеси плавикового шпата в сплаве отсутствует восстановленный натрий, являющийся катализатором образования нитрида кальция, что приводит к значи-тельному снижению эффективности удаления азота из сплава. Соотношениеменее 1 г 0,2 нецелесообразно, таккак улучшения процесса восстановления не дает, но приводит к повышенному расходу плавикового шпата.При количестве задаваемой известково-шпатовой смеси менее 6 от заливаемого на нее хромкремнистого Ферросплава, количество восстановленногокальция недостаточно для полноты выделения из сплава азота, Фосфора исеры.Увеличение навески смеси до количеств более 10 от иавески заливаемого на нее хромкремнистого сплаванецелесообразно, так как количествокальция в сттлаве излишне, а .в случаях низкого содержания кремния в хромкремнистом Ферросплаве (л 45) свободного кремния недостаточно на полное участие в реакции восстановлениякальция, а получающийся вцтак тугоплавкий, что вообще препятствует протеканию процесса восстановлениякальцияЕсли на известково-шпатовую смесьзаливают меньше.0,5 общего количества хромкремнистого ферросплава, ис"пользуемого на процесс, то кремниясвободного недостаточно для взаимодействия с окисью магния шлака, что,снижает эффективность удаления образующихся нитридов, фосфидов и сульфндов, а конечный Ферросплав получается более загрязненным примесями - серой и Фосфором,так как они дополнительно вводятся с остальной частью хромкремннстого Ферросплава, а нз готового ферросплава не выводятся.Если задавать больше 0,75 общего количества, то содержание кремния в промежуточном сплаве получается ) 30,. что влечет за собой высокое 10 ,остаточное содержание азота, Фосфора и серы в готовом ферросплаве.Затем заливают отвальный шлак углеродистого Феррохрома. Количество его оптимально в размере 0,1-0,2: 15 от веса залитого хромкремнистого ферросплава.Ылак производства углеродистого Феррохрома содержит, ф МЗО 30-45 А 10 20-33; .З 10 И ПРИМЕСИ (СГ 03, Ре О, СаО ) остальное.Йри:контакте с хромкремнистым .Ферросплавом оставшийся свободный кремний после взаимодействия с.изве- стково-шпатовой смесью взаимодейст-. :вует с МЗО введенного шлака и восстанавливает магний:1, . 2 МЗО + 281 вэ МЗ 81 + 810Р(МЗЗ растворяется в силицидах хрома и железа).: . ЗоЗатем в ковш заливают весь углеродистый ФеррохромНаличие в системе СаЗ 1 и ИЗ 81 обеспечивает условия образования нитридов СаБ и ИЗИ , Фосфидов Са.Р 35 и сульфидов СаЗ и МЗЗ, которйе. выде ляются в шлаковую фазу. При этом имеющийся натрий действует каталитически на образование нитридов, а испарение части образукицегося магния спо р собствует выводу указанных соедине.ний в шлак. Н р н и е р. Получение ферросплавана основе хрома, кремния и углеродаосуществляют в промышленных условиях,В руднотермической печи с закрытым колошником иэ шихты, состоящей иэ хромовой руды и углеродистого восстановителя (кокса), выплавляют углеродистый феррохром(ФХП по ТУ 14-5-117-79) с содержанием 5-8 С, 62-70 Сг, остальноежелезо и примеси. Содержание азотав таком ферросплаве составляет 0,03",05, фосфора 0,020-0,035, серы0,04-0,06. После окончания плавкиметалл со шлаком выпускают в ковш.Ио второй .печи иэ шихты, состоящей из непредельного феррохрома,кварцита и восстановителя (кокс, полукокс) выплавляют бесшлаковым процессом хромкремнистый ферросплав(:ФСХ 48 по ГОСТ 11861-77) с содержанием более 45 кремния. В такомферросплаве (45-60 З 1, 25-35.Сгостальное железо) хром.и железо попностью связаны с кремнием и имеетсянекоторое количество (3,5) свободного несвязанного кремния.В отдельный .ковш на дно засыпаютсмесь извести и плавикового шпата( предпочтительно фракции менее 10 мм),заливают на него хромкремнистый .сплав, затем отвальный шлак производства углеродистого феррохрома,. самуглеродистый феррохром. После чегосливают шпак и заливают остаток хромкремнкстого ферросплава, производятперелив полученного ферросплава наоснове хрома, кремния и углеродаиз ковша в ковш для усреднения состава и разливают. Порядок осуществления операций и расход реагентов всравненки с известным способом даныв таблице,( о х а о гг э1 Ц Х Н ЙНО ОИООХВХОщ х о 6 эк онЕахх1 гглОэа хо в в а э гг гг1 ЦИх ХОф щ 1 Ю13 аоохх фЕ Ю гйЮгч м гугс с со о 1 11 Х 1 111 1 1КО ХггХ 1 аггггц 1 аЗХцОгггг 1 ЮщМЦфх 1 го 1 1 гг1 Щ ОбщеО Офхн 1 ххйхЕэхоаюЦОЕМ ЕХОЦЦ 1 гахховщеоЕаа соейхр щц Ощх: анео о о о о о о о ь о Ф гУ у 1 сК а ц е е гг ггащхййщ 31 и1(гафЭ гг ц оцэц ецеоод аоо 1 ьс О эщаэоо г.; ф х ц н а 1Еоаюха о анно.асейецщх ыхоаенецЕООаХ ЭОЦХЦО Оафецеоцаоэ 1 хооюЮ ф а Ц г 1 г 3 1 Щ ф сь Ц Й а Щ 1щОРЮ Соавох оКЕфохвХ о ао НОЭЭ 1 г ожщощ ао 1 ю хящодхнощ кехонозоаю цц хггЭохаг оевниЕахед ИщхОБОхЕ 4 эО1 1 В Но ОЭ 1 ггЕХ ХОгг 1 О ХООфЕХ о о Еьф 1 кежггЕЕнапОгг щоф оов цецщоеоац фо а о а г о СЧ СО ОЪ СЯ г т.4 ас-г -г гчс со О оФе ю1059016 Составитель ОВеретенниковРедактор Н. Рогулич Техред М.Костик Корректор О. Билак; Заказ 9720/25 Тираж 627ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Содержание азота, фосфора и серы в ферросплаве на основе хрома, кремния и углерода, полученном по известному способу составляет соответственно, вес.; 0,024, 0,023 и 0,032, по предлагаемому способу - 0,02- 0,004, 0,008-0,011. Экономический эффект у потребителя эа счет улучшения качества сталипри использовании ферросплава, полученного по предлагаемой технологии,составит э 33 руб, на каж дой тонне использования ферросплава.