Способ выплавки лигатуры Советский патент 1988 года по МПК C22C33/04 

4ii Ю

сд tc

оо ;о

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам выплавки лигатур на базе ферроникеля.

Целью изобретения является снижение угара молибдена и вольфрама при пониженном содержании водорода в лигатуре.

Предлагаемый способ выплавки лигатуры включает проплавление периодически загружаемых порций шихты из флюсов и никельсодержащих отходов, в состав которых входят молибден, вольфрам и гидрокси- ды железа и никеля, в дуговой сталеплавильной печи, при этом порции шихты загружают е печь так, чтобы отходы с гидро- ксидами железа и никеля располагались в верхних слоях каждой порции, при этом количество гидроксидов железа и никеля в порции шихты составляет 1-5 мае. %, а хрома в 5-15 раз больше, чем молибдена с вольфрамом.

При такой шихтовке порций отходы, содержащие, молибден, вольфрам и гидрокси- ды железа и никеля и находящиеся в верхней части каждой порции, попадают в расплав после того, как они успеют прогреться до температуры диссоциации всех гидроксидов никеля и железа на окислы и воду. В случае, если их содержится в щихте не более 5% от массы порции, разложение их на окислы и воду пройдет полностью и водород практически не попадет в расплав из отходов. При содержании в шихте более 5% гидро- ксиды не успевают полностью диссоцииро- |вать до момента попадания отходов в жид- :кую металлическую ванну. Таким образом, IB конечном металле будет повышенное со- |держание водорода.

I Если отходы содержатся в нижней части |порции, то они слишком рано попадут в расплав, даже не успев прогреться до температур диссоциации всех гидроксидов, что приведет к загрязнению расплава водородом. |При введении менее 1% гидроксидов железа 1и никеля в составе порции в шихте используют незначительное количество отходов (менее 10%), содержащих эти гидроксиды. Вовлечение данных отходов в плавку требует Их предварительной подготовки на специальном участке (сортировка, разделка, брикетирование и т. д.). Это становится экономически нецелесообразным в случае их использования в шихте менее 10%.

Для того, чтобы молибден и вольфрам не окислялись оксидами железа и никеля, образовавшимися после разложения гидро- лсидов и попадающими в расплав вместе с отходами, их содержащими, в расплав вводят отходы, содержащие хром, с таким расчетом, чтобы хрома в порции шихты было не менее чем в 5 раз больше, чем молибдена С вольфрамом. При этом в расплаве окисляется преимущественно только хром. Если хрома более чем в 15 раз больше, чем молибдена с вольфрамом, то отходы с хромом становятся настолько тугоплавкими, что они

расплавляются позже, чем отходы с молибденом и вольфрамо.м, и хром не выполняет свою защитную роль в расплаве. Если хрома меньше 4%, то начинают интенсивно окисляться молибден и вольфрам из-за нехватки хрома в расплаве. Таким образом, при неоптимальном содержании хрома в .отходах потери молибдена и вольфрама значительно возрастают.

Результаты опытных плавок лигатур даны в табл. 1.

Пример. В печи ДСП-6Н2 проводят серию 6-тонных плавок лигатур на железной основе, состава, мае. %: молибден 0,8-1,0; вольфрам 0,2-0,3; хром 5,0-10,0; примеси

r остальное (из отходов, содержащих никель, аккумуляторный лом, обрезь, стружка). Плавку ведут путем периодической загрузки в печь порций отходов весом 200-300 кг. Каждую следующую порцию загружают по мере подплавления предыдущей, но не

0 на открытую ванну во избежание выбросов металла. При плавке 11 (табл. 1) по известной технологии для удаления водорода после полного расплавления щихты дается 30- минутная выдержка расплава. При этом

г потери вольфрама и молибдена составляют 80%. На остальных плавках выдержка полностью исключена.

На плавке 3 аккумуляторные отходы с гидроксидами дают в нижнем слое каждой

Q порции. При этом получают лигатуру с повышенным содержанием водорода. На плавках 2,2,4-10 аккумуляторные отходы дают в верхнем слое каждой порции. Установлено, что при введении с отходами более 5% гидроксидов железа и никеля содержание водо5 рода в лигатуре в два раза выше, чем в случае, когда гидроксидов менее 5%. Если в первом случае на плавке 4 содержание водорода в металле 2,0X10 %, то во втором случае на плавках 1-2, 5-10 его содержание не превышает 1,1Х10 %. На плавках

0 1-5,7,10, когда хрома в отходах в 5-15 раз больше, чем молибдена с вольфрамом, угар последних в два раза ниже, чем при других соотношениях (плавки 6, 8, 9). Плавка 12 экономически нецелесообразна, так как из-за

с ограничения на содержание гидроксидов в переплав вовлечено менее 9% аккумуляторных отходов. Такое ограничение не позволяет полностью вовлечь в переплав все отходы данного вида, образующиеся в народном хозяйстве.

0 Химический состав полученных лигатур приведен в табл. 2.

Предлагаемый способ имеет следующие технико-экономические преимущества: вовлечение в перепл.ав отходов, содержащих гидроксиды железа и никеля с одновремен5 ным сохранением молибдена и вольфрама в составе получаемых лигатур с пониженным содержанием водорода; снижение угара молибдена с вольфрамом на 75%.

Формула изобретения

Способ выплавки лигатуры, включающий проплавление в дуговой сталеплавильной печи периодически загружаемых порций шихты из флюсов и никельсодержащих отходов, в состав которых входят молибден, врльфрам и гидроксиды железа и никеля, отличающийся тем, что, с целью снижения

угара молибдена и вольфрама при пониженном содержании водорода в лигатуре, в шихту вводят хром в количестве в 5-15 раз больше, чем молибдена и вольфрама, и порции шихты загружают в печь с расположением отходов с гидроксидами железа и никеля в верхних слоях каждой порции, при этом количество гидроксидов железа и никеля в порции шихты составляет 1-5 мае.

/о

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам выплавки лигатур на базе ферроникеля. Целью изобретения является снижение угара молибдена и вольфрама при пониженном содержании водорода в лигатуре. Способ выплавки лигатуры включает проплавление периодически загружаемых порций шихты из флюсов и никельсодержащих отходов, в состав которых входят гидроксиды железа и никеля, в дуговой электросталеплавильной печи. При этом порции шихты загружают в печь так, чтобы отходы с гидроксидами железа и никеля располагались в верхних слоях каждой порции. Количество гидроксидов железа и никеля в порции шихты составляет 1 - 5 мае. %. В порции шихты вводят хрома в 5-15 раз больше, чем молибдена с вольфрамом. Способ выплавки лигатуры позволяет на 70-75% уменьшить угар молибдена с вольфрамом и получать при этом лигатуры с пониженным содержанием водорода. 2 табл. (Я

Содержание в порции шихты, мас.%

№1 Fe(OH),

Mo + U CrГидрокскды

Ni(OH)5 + Fe

10 10 10

10 15 18

5

4 4

5,0 1,0 1,0

5,5 4,0 4,0 5,0 5,0 1,0 1,0 5,5

12

10

0,9

Таблиц

ие

% H X lO

в ЛИГЗ- туре

Угар Mo + W,

OTH,%

Показания

1,1 1,0 2,1

2,0 1,0 1,0 1,1 1 , 1 1,0 1,0 1 ,0

1,0

5 5 5

5

4 Ы

5

10 10

A 80

Отходы с гидроксидами дают в нижних слоях каждой порции

Отходы с гидроксидами дают в перемешку с другими отходами. Послед полного расплавления шихты дают 30-мин выдержку расплава (известный способ)

Переработка отходов с гидроксидами экономически нецелесообразна

Таблица 2

Продолжение табл.2