Способ получения периклаза

СОЮЗ СОВЕТСКИХСИНЦИЛВепаРЕСПУ БЛИН 09 011 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН М АВТОРСМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Красноярский ордена ТруКрасного Знамени институт цвметаллов им. М,И.Калинина(прототип). и плавку магнии .низшей ступени и переменной мо и,ч а ю щ и й с ю повышения кач жащего сырьясАорматораи дуги, о тем, что, с цепериклаза,тр но л л тва(54)(57) 1,. СПО ЗА, в электроду Б ПОЛУЧЕНИЯвой печи,.Жилин увеличения доли выхода периклаза,дового высоких классов, плавку магнезитаетных ведут последовательно на высшейи низших, тступенях трансформаторас соотношением вводимой в печь мощтво СССР ности на этих ступенях 1,5-3,5.981. 2, Способ по п.1, о т л и ч ао СССР щ и й с я тем, что соотношение981 длительности периодов работы печина высшей и низшей ступенях трансАматора .составляет 1,5-4,5, а суммаПЕРИКЛА" двух последовательных периодовключаю-8 ч,60211265Изобретение относится к получениюпериклаза в электродуговых печах.Известен способ получения периклаза плавкой брусита на блок в дуговой электропечи, чередуя через 3,520 ч большую скорость его наплавления 30-50 мм/ч с меньшей О, 15 мм/ч,с которой и заканчивается процессплавки при общей ее продолжительности 46-80 ч в том числе с открытой 1 Одугой 0,3-7,5 ч при средней скоростинаплавления блока 15-29 мм/ч 1 3.Указанный способ позволяет увеличить выход.монокристаллов периклаза, но последние не имеют высоких 15диэлектрических параметров из-заанизотропии. свойств.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ .получения периклазаплавкой магнийсодержащей шихты на 26блок в дуговой электропечи при перно"дическом снижении силы тока в 2-5раз на 2-10 ч через каждые 5-20 ч ра-боты печи на номинальном токе 122.Однако в случае плавки магнезита 25на низших ступенях напряжения трансФорматора указанный способ. недостаточно эффективен .в повышении качества периклаза, так как объем расплава при работе печи на этих ступеняхнапряжения незначителен и поэтомумиграции примесей затруднены. Крометого, резко снижается производительность процесса,Цель изобретения - повышение качества периклаза и увеличение доливыхода периклаза высоких классов.Указанная цель достигается тем,что согласно способу получения периклаза в электродуговой печи, включающему плавку магнийсодержащего46сырья на низшей ступени трансформатора при переменной мощности дуги,плавку магнезита ведут последовательно на высшей и низшей ступенях трансФорматора с соотношением вводимойфЯв печь мощности на этих ступенях1,5-3,5.Причем соотношение длительностипериодов работы печи на высшей,внизшей ступенях трансформатора сос-.тавляет 1,5-4,5, а сумма двухпоследовательных периодов 4-8 ч,При чередовании периодов работыпечи на высшей и низшей ступеняхтрансформатора плавка ведется.в режиме активного плавления с последующей выдержкой расплава при температуре плавления. Чередование минимальной и максимальной мощности дуги обеспечивает условия для зонной плавки, т.е. для повторной очистки от примесей вновь расплавляемых верхних, слоев периклаза.Скорость охлаждения жидкотвердой части блока уменьшается. В жидкотвердом состоянии расплава наиболее активно происходит .удаления микропримесей вследствие капиллярных эфФектов, обусловленных разностью межфазных натяжений на границах Фаз: твердое - жидкость среднего состава и твердое - жидкость, обогащенная примесями.Если отношение мощностей, вводимых в плавильную ванну при работе лечи на высшей (первой) и низшей фй(девятбй) ступенях трансформатора - 3,5, то ванна при работе печи на девятой, ступени трансформатора сильно переохладится, что приведет к увеличению скорости кристаллизации при медленном наращивании блока. Если Ь.с 1,5, то скорость кристаллнУ Фзации будет тоже высокой при достаточно быстром наращивании блока. В обоих случаях вследствие высокойскорости кристаллизации не будетобеспечено увеличение степени очистки периклаза от примесей, содержащихся в магнезите.Мощность М в основном периоде плавки практически постоянна и соответствует максимально возможному значению мощности, вводимой в печь, при работе на первой ступени трансформатора,Иощность МЗ, вводимую в печь при работе на девятой ступени трансФорматора, изменяют путем изменения силы тока, подаваемого на электроды,Если соотношение периодов работы печи на первой и девятой ступенях трансформатора1,5, то образуюущийся в ванне объем расплава значительно меньше максимально возможного, вследствие чего миграция примесей в корку блока затруднена.л.Если 4,5 с " р 4,5, то объем расплава макснмально возможный, а условия для миграции примесей наиболее благоприятные.Если в " 4,5, то объем расплава максимальновозможный; но вследствие высокой скорости наплавления блокаТехнико-экономические показателиплавок приведены в табл.2. Таблица 1Технико-экономические показатели плавки с переменной мощностью дуги Снособ Свойства Известный Предлагаемый 1 0,09Содержание в магнезите Ре 0 7.2 3) 0,09 Выход периклаза, (оценка качества периклаза в кусках),т/Ж: 9,96/1003,42/34,345,88/59,04 8, 4/100 1, 26/15 6,54/77,90,60/7,1 1 сорт 11 сорт 0,66/6,62 6 сорт Содержание в периклазе ИяО1 сорт/П сорт,й 97,53/97,36 98,07/97,67 3 11265эФФект дополнительной очистки периклаза дт примесей при чередованиимощности дуги имеет место тольков отдельных слоях по высоте блока.Чем больше мощность Мтем меньше соотношение периодов /э припрочих равнык условиях требуется длядостижения максимально возможногообъема расплаваЕсли суммарное время двух последовательнык периодов работы нечи навысшей и низшей ступенях трансФорматора Г с 4 ч, то миграция примесейв корку уменьшается вследствие снижения активности диФФузионных процессов. Если Т ) 8 ч, то эФфективность очистки пернклаза от примесейснижается вследствие ослабленияпроцесса зонной очистки периклазапри повторном расплавлении верхнихслоев периклаза.П р и м е р 1, Плавка ведетсяв электродуговой печи ОКБс транс Форматором мощностью 1200 кВт намагнезите второго сорта последовательно на первой ступени трансФорматора при силе тока 3 7,5-8,0 кА,напряжении О 98 В в течениещ 2,5 ч,затем на девятой ступенитрансФорматора при Э =3-3,5 кА,Ц =О В в течение 9=1,5 ч. Приэтих режимных параметрах обеспечиваются соотношения близкие к гра-ничным;М 1 Р 1 з=3 е 4 е 1/Ф щ 1,66 Г,фу 2 ч.Технико"экономические показатели 35цпавок приведены в табл.1,60 4П р и м е р 2. Плавка ведется на магнезите второго сорта последовательно на первой ступени трансФорматора при силе тока Э =6,8 кА, напряжении О =95-97 В в течение т=5 ч, затем на девятой ступени трансФорматора при Э = 3-3,5 кА, 0 =70 В в течение Фэ 1,5 ч. При, этих: режимных параметрах обеспечиваются средние граничные соотношения: М / И з =2, 7, "1 3,4;Т., +1 =6,5 ч. фЭ П р и м е р 3. Плавка ведется на магнезите первого сорта последовательно на первой ступени трансформатора при силе тока Э =6,8 кА, напряжении О =95-97 В в течение Г, = =6,5 ч, затем на девятой ступени трансФорматора при Э -"3-3,5 кА, О 70 В в течение э=1,5 ч. При этих режимных параметрах обеспечиваются два граничных значения:1 э-.1 в 4 33 Ф + Г 8 ч при - щ 2 7.ф йз фТехнико-экономические показатели плавок приведены в табл.3. Как видно из табл.-3 предлагаемый способ получения периклаза позвопяет повысить удельное объемное сопротивление периклаза в 1,5-2,5 раза увеличить выход периклаза первого класса на 6 Х, второго класса на 423.1126560 бПродолжение табл. 1 Способ Свойства ИзвестныйМ Производительность, кг/чУдельный расход магнезита,т/т 186 4,52.4,77 Удельный расход электроэнергии,кВт ч/т 5000 5510 Удельное объемное сопротивлениепри 1000 фС, Ом см: 1,7 10 т 1 кл+ 8,810 И кл; 11 10 1 кл5,9106 И кл. сорт И сортф класс периклаза по ГОСТ 13236-73 Таблица 2Технико-экономические показатели плавки с переменной мощностью ГСвойства Способ 1 Предлагаемый Известныйе еСодержание в магнезите Ге 20 З,70,09 Выход периклаза, т/Е; 1 сорт И сорт 4,13/52,2 Ш сорт Содержание М 80 в периклазе1 сорт/11 сорт Х 97,6/96,88226 98,0/97,36 Производительность,кг/ч Удельный расход магнезита,т/т 4,614 4,878 Удельный расход электроэнергии,кВт ч/т 4551 4365 Удельное объемное сопротивлениепри 1000 фС, Ом .см;1 сорт 3,2 10 Я кл. Ь 6 3,810 И кл, 6,1 10 Икл,4,810,И кл. И сорт Предлагаемы172 0,0867,91/1003,78/47,9 8, 2/1001,7/20, 75,7/69,50,8/9,87 1126560 Таблица 3Технико-экономические показатели плавки с переменной мощностью дуги Способ Предлагаемый Известный Содержание в магнезите Ре 2 О,ХВыход периклаза, т/Ж: 0,06 0,06 Содержание МаО в периклазе 98,2/97,63 1 сорт/И сорт,7 97,39/96,63 Производительность,кг/ч 224 237 Удельный расход магнезита, т/т 4.035 4,494 Удельный расход электроэнергии,кВт ч/т 4264 4535 Удельное объемное сопротивлениепри 1000 С Ом см: 1 сорт П сорт Составитель Л, Булгакова Редактор Ю Ковач Техред Л,Мартяшова Корректор Г. РешетникЗаказ 8631/18 . Тираж 605 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1 сорт И сорт 9,665/001,345/13,98,32/86,1 6,5 10 П кл. й 2,2 10 Ш кл.