Способ получения плавленых огнеупоров Советский патент 1987 года по МПК C04B35/60 

Изобретение относится к производству плавленых огнеупоров и может быть использовано при изготовлении, Например, сталеразливочных стаканов, вставок-дозаторов, вкладышей для шиберных затворов и огнеупоров для футеровки особо ответственных участков плавильных печей и установок внепечного вакуумирования стали.

Цель изобретения - обеспечение комплексного использования минераль- . ного цирконийсодержащего сырья и обеспечение извлечения из него тугоплавких редких металлов, а также увеличение размеров металлической фазы,

Пример 1. Исходным материалом для плавки служит бадделеитовьй концентрат Ковдорского горно-обога- тит.ельного комбината, в качестве стабилизирующей добавки использовали из вестняк Угловского месторождения в следующем соотношении компонентов, мас,%:

Бадделейтовый

концентрат90

Известняк10

При проведении опытной плавки в процессе ее дополнительно уводили железосодержащий продукт - магнети- товый концентрат в количестве 1% от массы шихты. Плавку проводили в электродуговой печи мощностью 60 кВт в восстановительной среде (для чего в шихту дополнительно вводили 5 мас.% графита) при следующем режиме: сила тока 800-1000 А, напряжение 55-60 В, время плавки 3 ч, температура на поверхности расплава 2050-2750 С. Охлаждение блока плавленого материа-- ла со скоростью 50 в 1 ч, после охлаждения блок дробили и измельчали кусковой материал, после чего на магнитном сепараторе отделяли металлический сплав, содержащий Nb и Та.

Пример 2. Исходными материалами для плавки служили звдиалитовы и бадделеитовый концентраты, а в качестве модифицирующей добавки использовали кианитовый концентрат и технический глинозем в следующем процентном соотношении, мас.%:

Бадделеитовый

концентрат25 ,

Эвдиалитовый

концентрат25

Кианитовьш

концентрат25

5

.Технический

глинозем25

В качестве осадителя железосодержащего продукта для концентрирования тугоплавких редких металлов дополнительно вводили магнетитовый концентрат в количестве 40 мас.% (сверх 100%). Электроплавку проводили в восстановительной атмосфере, для чего в расплав дополнительно вв одили 15% графита при следующем режиме: сила тока 600-800 А, напряжение 55-60 В, продолжительность плавки 2ч, температура проведения плавки 1900-1950 с, скорость охлаждения расплава и блока в 1

0

0

5

J I. в 1 ч.

В результате электроплавки получен плавленый огнеупорный материал бакорового состава и металлический сплав, содержащий тугоплавкие редкие элементы Nb, Та и ферросилиций.

Пример 3„ Исходными материалами для проведения опытной плав- 5 ки были использованы эвдиалитовьй и кианитовый концентраты с добавлением технического глинозема в качестве модификатора в следующем соотношении компонентов, мас.%: Эвдиалитовый

концентрат50

Кианитовый

концентрат25

Технический

глинозем25

В качестве железосодержащего про-. дукта вводили магнетитовый концентрат в количестве 20 мас.% от веса шихты (сверх 100%), а в качестве восстановителя вводили графит в количестве около 10 мас.%. Плавку шихты проводили на блок при следующем режиме: рабочий ток 400-600 А, напряжение 55 В, время п-павки 3 ч, темпера- g тура расплава 1750-1900 с, CKoJaocTb охлаждения блока 150 С в 1 ч. Затем полученный блок дробили и магнитный сепарацией отделяли металлический сплав, содержащий тугоплавкие метал- g лы Nb, Та и ферросилиций от плавленого огнеупора.

В результате электроплавки получен плавленый огнеупорный материал бакорового (муллиткорундового с до- g бавкой бадделеита) состава, металлический Сплав, содержащий Nb, Та и ферросилиций.

Пример 4„В качестве исходных материалов для плавки использова-.

0

лись эвдиалитовый, бадделеитовый и кианитовый концентраты в следующем соотношении, мас.%:

Эвдиалитовый

концентрат 25

Бадделеитовый

концентрат25

. Кианитовый

концентрат. 50

Химический состав исходных материалов по примерам 1-4 приведен в табл.1.

В процессе проведения плавки в

шихту дополнительно вводили 30 мас.% 5. металлической фазы, концентрирующей магнетитового концентрата и 15 мас.% графита. Электроплавку проводили в дуговой печи мощностью 60 кВт при следующем режиме: рабочий ток 500-700 А напряжение 60 В, время плавки 3ч, 20 температура расплава 1950 С, скорость охлаждения блока плавленого материала 75 С в 1 ч. После охлаждения блок ;.. дробили, кусковой материал измельчали и с помощью магнитного сепаратора от- 25 деляли металлический сплав, содержащий Nb, Та и ферросилиций.

Химический состав и физико-технические свойства.полученных по приметугоплавкие редкие металлы.

Предлагаемый способ расширяет сырьевую базу огнеупорной промышленности и ферросплавного производства, позволяет повысить комплексность использования минерального сырья, создать безотходную технологию.

Формула изобретения

1. Способ получения плавленых огнеупоров с одновременным получением ферросицилия путем плавления, огнеупорного сырья в восстановительной

рам 1-4 плавленых материалов приведе- зо среде, получения блока, охлаждения ны в табл.2.

В табл.3 приведен химический сос- jTaB ферросплавов, полученных по примерам 1-4 при плавлении цирконийсодержащего минерального сырья.

35

его, отличающийся тем, что, с целью обеспечения комплексно го использования минерального цирконийсодержащего сырья и обеспечения извлечения из него тугоплавких редких металлов, в качестве исходного минерального сырья используют эвдиалитовый и/или бадделеитовый концентрат и в шихту вводят 1-40% от ее массы железосодержащий компонент.

Анализ результатов, приведенных в примерах 1-4, показывает, что предлагаемый способ позволяет комплексно на основе .дешевого огнеупорного минерального сырья получать высокоэффективные плавленые огнеупоры, по физико-техническим свойствам не уступакнцие лучшим образцам отечественных и зарубежных плавленых огне- 5 зы, охлаждение расплава ведут со упоров, а по некоторым показателям, скоростью не более 150 С в 1 ч.

333670

например по пределу прочности при сжатии, превышающие их за счет арми- рованности материала кристаллами корунда, муллита и бадделеита. Данньм метод позволяет извлекать из исходного цирконийсодержащего минераль- . ного сырья тугоплавкие редкие металлы Nb, Та с высокой степенью извле- IQ чения. Содержание указанных туго- плавких редких металлов в получаемом плавленом огнеупоре составляет 1 -Ю %. По П15едлагаемому способу .получают до 10 мас.% легко отделяемой

металлической фазы, концентрирующей

тугоплавкие редкие металлы.

Предлагаемый способ расширяет сырьевую базу огнеупорной промышленности и ферросплавного производства, позволяет повысить комплексность использования минерального сырья, создать безотходную технологию.

Формула изобретения

1. Способ получения плавленых огнеупоров с одновременным получением ферросицилия путем плавления, огнеупорного сырья в восстановительной

среде, получения блока, охлаждения

его, отличающийся тем, что, с целью обеспечения комплексного использования минерального цирконийсодержащего сырья и обеспечения извлечения из него тугоплавких редких металлов, в качестве исходного минерального сырья используют эвдиалитовый и/или бадделеитовый концентрат и в шихту вводят 1-40% от ее массы железосодержащий компонент.

2. Способ поп.1,отлича- ю щ и и с я тем, что, с целью уве-г личения размеров металлической фао о

1333670

8.

Таблица 2

Т -а блица 3 1,

Изобретение относится к производству плавленых огнеупоров, используемых для футеровки особо ответственных участков плавильных печей и установок внепечного вакууми- рования стали. Целью изобретения является обеспечение комплексного использования минерального цирконий- содержащего сырья и обеспечение извлечения из него тугоплавких редких металлов. В качестве исходного сырья Д1спользуют эвдиалитовый и/или бадде- леитовый концентрат. В шихту вводят 1-40Z от ее массы железосодержащий компонент. Для увеличения размеров металлической дозы.охлаждение расплаО ва ведут со скоростью не более 150 С в 1 ч. Получены плавленые огнеупоры с пределом прочности на сжатие 360-510 МПа. Тугоплавкие редкие металлы сконцентрированы в легко отделяемую металлическую дозу (до 10 мас.%). 1 з.п. ф-лы, 3 табл. (Л 00 00 00 05 ч