Способ дефосфорации фторидно-оксидных расплавов

Союз СоветсимкСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ к двтовскомв свидвтвльствМ. Рмударатыеый каиитат ьССРпо делам изебретеакк и открытки(23)Приоритет Опубликовано 30,12.82. Бюллетень Ж 48Дата опубликования описания Об.0.83 Н. Ф. Яковлев, В. П, Кандыбка, Б. Ф. Величк Г. Д. Ткач и Н. Е, Хитайлов: 72) Авторы изобретения 71) Заявитель ропетровский ордена Трудового Красно металлургический институт ПОСОэ ДЕФОСФОРАЦИИ ФТОРИДНООКСИДНЫХ РАСПЛАВОВ 1Изобретение относится к черной металлур гии, конкретнее к производству фториднооксидных флюсов для электрошлакового переплава и сварки с использованием низких сортов флюоритового концентрата.Известен способ рафинирования флюоритооксидных расплавов в дуговых электропечах, включающий, загрузку шихтовых материалов, плавление, выдержку и выпуск расплава с последующей его грануляцией сжатым воздухом 11.Такой способ является эффективным при использовании в качестве шихтовых материалов высших сортов флюоритового концентрата и недостающих окислов. Однако он не11 обеспечивает получения высококачественных флюсов с низким содержанием фосфора при использовании низших сортов флюоритового концентрата.Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ дефосфорации флюоритового распла.ва путем наведения металлической фазы изнизкофосфористого ферромарганца с содержанием марганца 15 - 20%, присадки на остаточный расплав алюминия в количестве 1525 кг/т, загрузки флюорнтового концентратасовместно с недостаюгцими окислами, плавления,. подачи на поверхность фториднооксидногорасплава стальной стружки в количестве 0,3 -0,8 от веса алюминия при достижении тем.пературы расплава 1500 С, рафинированияи выпуска флюса.Указанный способ позволяет снизить содержание фосфора во фториднооксидном расплаве при использовании стандартных флюоритовых концентратов 2),Однако данный способ не является эффек.тивным поскольку он не обеспечивает существенного снижения во фториднооксидныхфлюсах такой вредной примеси, как фосфор,содержание которого в соответствии сТУ 14 - 1 - 1948 - 77, не должно превышать0,02% при использовании низших сортов флю.оритового концентрата, имеющих повышенноесодержание фосфора (до 0,1%),Недостаток такого способа дефосфорациифториднооксидных расплавов заключается98506 3в совместной загрузке флюоритового кон. центрата с окисными составляющими, которые понижают активность пятиокиси фосфора (РО,) и затрудняют протекание реакцииЗРО + 10 А 1 - 5 А 20 э + 6 Р (1)Изучение кинеТики восстановления фосфора алюминием, показывает, что наибольшая ско. рость восстановления достигается в первые десять минут плавления шихты и составляет 34 х 10кг/мин, а затем она резко падает. 1 рТаким образом, восстановление фосфора происходит во время плавления шихты, Температура расплава в этот период находится в пределах 1350-1400 С, что недостаточно для расплавления стальной стружки, которая 1 плавится при температуре более 1530 С, А поскольку последняя тяжелее жидкого фториднооксидного расплава, то она оседает на подину печи, Восстановившийся фосфор, имея высокое сродство к кислороду, снова окисляется, так как в зоне реакции отсутствует железо.Таким образом, указанный способ дефосфорации фториднооксидных раснлавов не иозвояет получать высококачественные флюсы ЭШПиз текущих поставок флюоритовых концент. ратов, имеющих иовьпденное содержание фосфора,Цель изобретения - использование низших сортов флюоритового концентрата и повышение качества флюса.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе дефосфорации фториднооксидных расплавов, включающем присадку алюминия на остаточный расплав флюса с последующей загрузкой флюоритового концентрата и окислов, плавление, рафинирование расплава и осаждение восстановленных элемен. тов металлической стружкой при неполном сливе флюса из печи, флюоритовый концент.40 рат загружают совместно с чугунной стружкой, задаваемой в количестве 10 - 20 кг на тонну флюоритового концентрата, а после рафи. пирования и выдержки расплава в течение 5 - 15 мин ирисаживают недостающие окислы.Загрузка флюоритового концентрата совместно с чугунной стружкой, имеющей температуру плавления 1250 - 1300 С, обеспечивает присутствие железа в зоне реакции (1), ускоряет образование фосфидов железа и последую.5 О щее их осаждение на подину печи.Дача чугунной стружки в количестве ме.нее 10 кг/т, не обеспечивает полного осажде. ния восстановленного фосфора в виде фос.фидов железа, а введение чугунной стружки в количестве более 20 кг/т ведет к увели-,. чению ее расхода, уменьшеиию производитель 1 ности печи в результате накопления металли б 4ческой фазы и повышению концентрации заки.си железа во флюсе,После расплавления, расплав выдерживаютв течение 5 - 15 мин с целью осаждения на по.дину печи фосфидов железа. Выдержка фториднооксидного расплава менее 5 мин необеспечивает осаждения всех фосфидов, а более15 мин веде к уменьшению производительности ечи.После выдержки расплава задают недостаю.щие окислы, поскольку совместная загрузкаокислов и флюоритового концентрата приводит к уменьшению активности РО увеличению энергии Гиббса в реакции (1) и со.ответственно к уменьшению степени удаленияфосфора.Предлагаемый способ дефосфорации фториднооксидных раснлавов может быть осу.ществлен на Никопольском заводе ферросплавов во флюсоплавильном цехе,П р и м е р, Способ дефосфорации фториднооксидного, флюса марки АНФ - 6 в печи типа СКБ 6063 емкостью 5 т.На оставшийся расилав в исчи от иредыдущей плавки загружают 28 кг алюминия. Затем задают флюоритовый концентрат (2000 кг)в смеси с чугунной стружкой, иричем струж.ку вводят в количестве 20 кг. Все загружен.ные в печи шихтовые материалы ироилавляют,после чего расплав выдерживают в течение5 мин, Затем в .печь загружают недостающееколичество глинозема (800 кг). Выпуск расплава из печи и его грануляцию осуществляют иодействующей технологии.Способ дефосфорации фторидноокисдногофлюса марки АНФ - 6 в печи типа СКБ - 6063емкостью 5 т.На оставшийся расплав в печи от предыдущей плавки загружают 42 кг алюминия. Затем задают флюоритовый концентрат (2000 кг 1в смеси с чугунной стружкой, причем, стружку вводят в количестве 30 кг. Все загруженные в печь шихтовые материалы проплавляютпосле чего расплав выдерживают в течение15 мин. Затем в печь загружают недостающееколичество глинозема (800 кг). Выпуск расплава из печи и его грануляцию, осуществля.ют по действующей технологии,Способ дефосфорации фториднооксидногофлюса марки АНФ - 6 в печи типа СКБ - 6063.На оставшийся расплав в печи от предыдущей плавки загружают 56 кг алюминия, За.тем задают флюоритовый концентрат (2000 кг)в смеси с чугунной стружкой, причем стружку вводят в количестве 40 кг. Все загружен-,ные в печь шихтовые материалы проплавляют,после чего расплав выдерживают в течение 15 мин,Затем в печь загружают недостающее количество глинозема (800 кг). Выпуск распла5 . ,985066 бва из печи и его грануляцию осуществляют . предыдущей плавки алюминия с последую.по действующей технологии. щей дачей смеси флюоритового концентратарезультаты примеров конкретного.выпол. с чугунной стружкой, плавления,выдержкирас.пения предлагаемого и известного способов . плава и введения нейбстающих окйслов обес.дефосфорации фториднооксццного флюса мар ч печивает получение высококачественных флюсов,ки АБФ - 6 приведены в таблице. с использованием низпщх сортов флюорито.вого концентрата с содержанием фосфора 0,1%.Таким образом, предлагаемый способ де. Экономический зффект, при годовом произ.фосфорацин фторидно-оксидных флюсов, вклю. водстве флюса АНФ - 6 составляющем 5 тыс.т,чающий загрузку на остаточный расплав от 30 с учетом всех затрат, составит 100 тыс. руб.Составитель В. ДолгийТехред Е,Харитончик Редактор Е. КинивЗаказ 10087/33 Корректор Г.Решсгпик Тираж 587 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб, д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 9 985066 10Ф о р м у л а и з о б р е т е н н я с чугунной стружкой, задаваемой в количестве10 - 20 кгт флюоритового концентрата, аСпособ дефосфорации фториднооксидных после рафинирования и выдержки расплаварасплавов, включающий присадку алюминия на в течение 5 - 15 мин нрисаживают недостаю.остаточный расплав флюса с последующей эа щие окислы,грузкой флюоритового концентрата и окислов,плавлеиие, рафинирование расплава и осажде- Источники информации,ние восстановленных элементов металлической принятые во внимание при экспертизестружкой при неполном сливе флюса из иечн, 1. Доклады Международного сеьанара. Нио т л и ч а ю щ и й с я тем, чге, с целью 16 кополь, сентябрь, 1974. Киев. "Наукова думка",использования низших сортов флюеритовего 1974, с. 123-124.концентрата и повышения качества флюса, 2. Авторское свидетельство СССР Иф 399551,люоритовый. концентрат загружают совместно кл. С 21 С 7/02, 1972.