Дефосфорирующая смесь для марганцевых сплавов Советский патент 1987 года по МПК C21C7/64 

11

Изобретение относится к металлургии черных металлов, преимущественно к производству ферросплавов и дефосфорации жидкого металЛа, леги-. рованного марганцем, и может быть использовано при производстве ферромарганца и других марганцевых сплавов.

Целью изобретения является новы- шение дефосфорации, совмещение процессов дефосфорации и десульфурации сплавов и повышение производительности обработки сплавов.

Предпоженная дефосфорирующая смес для марганцевых сплавов содержит плавиковый шпат, марганцевую руду, известь, селитру и отсев алюминиевой стружки при следующем соотношении компонентов, мас.%: Селитра 15-20 Отсев алюминиевой стружки 15-20 Плавиковый шпат 5-10 Известь 30-40 Концентрат марганцевой руды Остальное При проведении опытных плавок в состав дефосфорирующей смеси вводил натриевую селитру на 8 опытных плав ках. Затем были опробованы составы с аммиачной селитрой, калиевой селитрой. Результаты опытных плавок в всех трех случаях практически идентичны. Поэтому любая из трех селитр (натриевая, амьшачная, кшшевая) может быть использована в составе дефосфорирующей смеси. В качестве руд уой составляющей смеси использовали концентрат марганцевой руды I сорта Химический анализ следующий, мас.%: Мп 48-50,1; МчО.38,24; СаО 3,2; MgO 0,9; А1пОз 3,28; Ri02lO,27; FejOj 1,88; Р О, 15-0,17.

В качесттзе компонентов смеси ис.- пользовались гакжс отсев алюминиевой стружки, плавиковый шпат, известь.

В та5л.1 приведены опробованные сост авы предложенной смеси.

В табл.2 представлены результаты обработки металла предложенными смесями .

Смеси готовят следующим образом.

Все компо}1енты берут только исходного фракционного состава, т.е.. исходные материалы не подвергают специальной подготовке. Отсев алю

5 0 5 0

5

0

5

15

миниевой стружки имел фpaкIц oнный состав 0-25 мм. Исходные материалы перемешивают в течение 3-4 мин, после чего смесь готова к употреблению. Смесями обрабатывали среднеуглеро- дистьгй ферромарганец с начальным содержанием фосфора 0,41-0,43 мас.%. Смесь после перемешивания подавали в ковш, горячий щлаковый гарнисаж, оставшийся от предыдущей плавки. й- зическое тепло гарнисажа способствует самовоспламенению смеси. Наличие в смеси селитры и отсева алюминиевой стружки способствует протеканию экзотермических реакций с выделением большого количества тепла. Практически сразу образуется жидкая фаза синтетического шлака. Весь процесс перехода смеси в жидкое состояние завершается за 8-10 мин. (Расход предложенной смеси составлял 200 кг на TOHiry металла). Металл вынускали на жидкий шлак, имею- температуру 1570-1680°С. Струя жидкого ферросплава с температурой 1450°С во всех случаях, попадая на жидкий шлак, интенсивно перемеши- вается. Поверхность контакта сплава со шлаком очень высокая, в результате значительно возрастает скорость реакций. Анализ результатов пром11 шленных испытаний показывает , что обработка марганцевых сплавов предложенными смесями позволяет получить сплав высокого качества, содержание фосфора и серы в нем удалось значительно снизить.

Увеличение содержания в смеси селитры и отсева алюминиевой стружки менее 15 мас.% приводит к удлинению процесса плавления смеси, что увеличивает продолжительность процесса, а также снижает дефосфорацию сплава, что препятствует достижению цели. Нижний предел расхода плавикового шпата еще позволяет получить жид- коподвижный шлак, расход его более 10 мас.%. нецелесообразен, поскольку он не способствует улучшению физико-химических свойств шлака. Нижний предел расхода извести, еще позволяет получить основность шлака, которая обеспечивает прочное связывание фосфора и серы окислами кальция. Увеличение содержания извести вьш1е 40 мас.% вызывает загущение шлака, снижение способности самовоспламенения, смеси, что понижает дефосфорирующую

313

и десульфурирующую способности смеси. Использование концентрата марганцевой руды улучшает физико-химические свойства шлака, повышает его окислительный потенциал. Высокая температура и высокая основность смеси способствует совмещению процессов де- фосфорации и десульфурации металла. При этом высокая температура шлака позволяет вы1тускать металл из печи без перегрева, тем самым сокращается длительность плавки и увеличивается производительность процесса. Вместе с предложенными смесями были опробованы известные смеси, представленные в табл.3.

Известные смеси были приготовлены следующим образом.

Компоненты подвергали помолу и ситовому отсеву до получения фракции 1-3 мм, затем перемешивали в течение 15-25 мин и прокаливали в горне печи для обжига при 650-700°С в течение 1 ч. Эту мелкодисперсную де- фосфорирующую смесь компрессорным воздухом вдували в расплавы металла с начальным содержанием фосфора 0,400-0,440% и марганца 85-90%, давление воздуха- в магистрали составляло 0,2-0,6 атм, время продувки до 10 мин.

Результаты испытаний приведены в табл.4.

Расход известной смеси составлял 200 кг на тонну металла.

Как видно из представленных данных, известная смесь характеризуется более низкой дефосфорирующей способностью, чем предложенная смесь. Это можно объяснить тем, что ее расСелитра

Отсев алюминиев стружки

Плавиковый шпат Известь

Концентрат марганцевой руды

0

5

0

5

0

5

0

15

плавление происходит по мере выдержки в жидком металле, т.е. смесь в момент ее подачи в жидкий марганцевый сплав находится в порогакообраз- ном состоянии. Расплавление предло- женнор смеси происходит в ковше за счет экзотермических реакций компонентов смеси, при этом контактная поверхность жидкой смеси значительно больше с расплавленным металлом. В результате при использовании предло женной смеси увеличивается как производительность процесса, так и степень -дефосфорации на 10% по сравнению с известной смесью. Использование предложенной смеси позволяет сократить длительность плавки металла на 6-10 мин, так как металл не требует перегрева.

Формула изобретения

Дефосфорирующая смесь для марганцевых сплавов, содержащая плавиковый шпат, концентрат марганцевой руды, известь, отличающаяся тем, что, с целью повьшения дефосфорации, совмещения процессов дефосфорации и десульфурации сплавов и повышения производительности процес- ся обработки сплавов,она дополнительно содержит отсев алюминиевой стружки и селитру при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Селитра15-20

Отсев алюминиевой стружки15-20

Известь30-40

Плавиковый шпат5-10

Концентрат марганцевой рудыОстальное

Таблица 1

17,3

17,5

7,5

35

22,5

20

20 10

40

10

21

21 1 1 41

22

22 12

42

Таблица 2

90,1870,9

100,1531,3

Редактор М.Циткина

Составитель К.Сорокин

Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4402/31

Тираж 549Подписное

ВШИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Л-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Таблица 4

88,0

88,3

,36

д55

2,50

,44 2,80

,45,6

35,7

Изобретение относится к металлургии черных металлов, преимущественно к йроизводству ферросплавов и дефосфорации жидкого металла,, легированного марганцем. Целью изобретения является повьппение дефосфорации, совмещение процессов дефосфорации и десульфурации сплавов и повышение производительности процесса обработки сплавов. Дефосфорирую- щая смесь для марганцевых сплавов содержит, мас.%: селитра 15-20, отсев алюминиевой стружки 15-20, плавиковый шпат 5-10, известь 30-40, концентрат марганцевой руды остальное. При использовании предложенной смеси увеличиваются степень дефосфорации и производительность процесса обработки сплава на 10%. 4 табл. W