Способ получения силикомарганецалюминия Советский патент 1990 года по МПК C22C33/04 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электротермии ферросплавов, и может быть использовано на ферросплавных заводах, специализирующихся на производстве марганцевых сплавов.

Целью изобретения является повышение усвоения алюминия и экономия горючего газа.

Согласно предлагаемому способу смешивания жидкого силикомарганца ведут с твердым алюминием двумя порциями, при этом первую в количестве 0,25-0,40 от массы силикомарганца за-1

ливают со скоростью 6-8 т/мин, а после выдержки 3-8 мин вторую - со скоростью 11-15 т/мин.

Перегрев силикомарганца перед вы- пуском из печи проводят на 170-240°С выше температуры ликвидус.

Нижний предел перегрева силикомарганца над линией ликвидус 170°С выбран из необходимости обеспечить расплавление алюминия. При температуре перегрева ниже 170°С алюминий полностью не расплавляется.

Нагрев выше 240вС нецелесообразен, так как приводит лишь к затратам энерСП

Од

О

ел

со 0

гии на нагрев силикомарганца, не влияя на ход процесса.

Нижний предел количества силикомарганца, заливаемого в первой порции в ковш с твердым алюминием, равный 0,25 его общей массы, обусловлен минимум физического тепла силикомарганца, способного полностью расплавить алюминий. Количество силикомарганца менее 0,25 от массы металла не обеспечит полного расплавления алюминия. Верхний предел - 0,40 общей массы металла - обусловлен тем, что количество силикомарганца, заливаемое в последующий прием будет не достаточно для осуществления полной смешиваемости алюминия и силикомарганца, что приведе. к получению сплава низкого качества.

Нижний предел выдержки в ковгае после первого приема заливки 3 мин обусловлен минимальным временем, необходимым для полного растворения алюминия.

Время выдержки ниже нижнего предела недостаточно для полного растворения алюминия.

Верхний предел 8 мин обусловлен максимальным временем, необходимым для полного растворения алюминия в силикомарганце.

Выдержка металла в ковше дольше 8 мин нецелесообразна, так как приводит к дополнительному угару алюминия, что снижает степень его усвоения при получении силикомарганецалюминия.

Снижение скорости заливки первой порции меньше 6 т/мин затягивают время расплавления алюминия, что снижа- ет степень его усвоения, и создает условия для образования карбида алюминия . Это в свою очередь снижает прочность сплава.

Увеличение скорости больше 8 т/мин приводит к всплыванию нерастворившихся чушек алюминия, увеличивая угар последнего.

Скорость струи второй порции силикомарганца JU тУмин отвечает мини

мальному значению интенсивности струи, способствующей полному перемешиванию и достижению удовлетворительной однородности металла. При скорости менее 1J т/мин полное смешение алюминия и силикомарганца не достигается.

Повышение скорости слива второй порции силикомарганца более J 5 т/мин нецелесообразно, так .как идет интен-

0

5

0

5

сивное разбрызгиваниеf что приводит к потерям ведущих элементов.

Пример, Жидкий силикомарганец получали путем расплавления кусков стандартного силикомарганца (ГОСТ 4756-77 ) в тигле индукционной печи ИСТ 0.6. По известному способу алюминий (ГОСТ 295-60), взятый из расчета его содержания в сплаве 5%, расплавляли в ковше газовой горелкой. Смешение расплавов осуществляли путем выпуска силикомарганца из печи в / ковш. Готовый сплав разливали из ковша в чугунную изложницу.

По предлагаемому способу силикомарганец марки СМп17Р/ расплавленный в индукционной печи, выпускали в ра- йогретый ковш. На дно второго ковша предварительно загружали алюминий из расчета получения в сплаве 5% А1, Смешивание силикомарганца, перегретого на 170-240 С над температурой ликвидус, с алюминием осуществляли в два приема. Сначала в ковш сливали 0,25-0,40 общей массы силикомарганца, а затем после выдержки 3-8 мин интенсивной струей заливали оставшееся количество силикомарганца. Готовый сплав разливали в чугунную изложницу, присаживая на струю жидкого ме- -талла с помощью воронки-дозатора некондиционную мелочь фратсции 0-20 мм,

Введение некондиционной мелочи позволяет уменьшить количество отходов силикомарганецалюминия, обеспечивая создание дополнительных центров кристаллизации, что приводит к повышению прочности слитка.

Контроль за качеством готового сплавл производили по .выходу некондиционной мелочи при. контрольном рассеве сплава. Кроме того, по данным материального баланса определяли степень усвоения алюминия. Ири проведении сравнительных плавок дополнительно контролировали макроструктуру слитков в изломе на наличие нерасплавившихся частиц и на однородность состава.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение усвоения алюминия на 10- 20%. При этом наибольший эфЛект достигается при заливке первой порции силикомарганца около 0,30 его массы, длительности выдержки перед заливкой/ оставшейся части силикомарганца

4 мин. Выход некондиционной мелочи в этом случае снижается в два раза.

Формула изобретения

Способ получения силикомарганецалю миния, .включающий .выплавку и перегрев сшшкомарганца -в электропечи, -выпуск металла и шлака -в ковш и загущение шлака песком, загрузку алюминия в отдельный -ковш, расплавление его и смешение с жидким силикомарганцем, разливку готового сплава на конвейерной

машине, отличающийся тем, что,- с целью повышения усвоения ,алюминия и экономии горючего газа, расплавление алюминия производят во время смешения с жидким силикомарган- цем, перегретым над температурой ликвидус на 170-240 С, который заливают двумя порциями, первую в количестве 0,25-0,40 от массы силикомар- ганца со скоростью 6-8 т/мин, затем осуществляют выдержку 3-8 мин, после чего заливают остальной силикомарга- нец со скоростью 11-J5 т/мин.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при получении марганцевых ферросплавов. Целью изобретения является повышение усвоения алюминия и экономии горючего газа. Расплавление алюминия производят в ходе смешивания с жидким силикомарганцем, перегретым над линией ликвидус на 170-240°С. Силикомарганец заливают двумя порциями: первую порцию в количестве 0,25-0,40 общей массы со скоростью 6-8 т/мин, а после выдержки в течение 3-8 минут - оставшееся количество силикомарганца со скоростью 11-15 т/мин. За счет проплавления алюминия при заливке первой порции и интенсивного перемешивания при заливке второй предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает исключение расхода природного газа на расплавление алюминия и повышение его усвоения на 10-20%. 1 табл.

1

ротип)

3

4

5

6

7

8

9

10

U

12

10

3

11 11

12 11 11 11 JJ Л 11

Производили смешивание жидких расплавов Si-Mn и А1. Me заливали в один прием

Производили смешивание жидких расплавов Мп и А1. Me заливали в один прием 1,00

1,00 0,32 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30

5 6 7 8 6 7 7 7 7

5

5

5

5

3

3

10

8

2

43

0,20

205 51,3 10,8

52,1 48,4 60,9 57,9 68,0 62,8 60,8 68,4 58,9 64,5 56,1

14,7

15,1

10,2

12,8

8,2

12,5

8,2

8,2

11,7

10,4

12,5

14,0

15,0

14,0

9,0

14,0

11,0

15,0

14,0

14,0

14,0

14,0

В структуре обнаружено присуютвие Л14Сэ, который снижает прочность слитка То же

Сплав однородный

49,3 13,9 15,0

Сплав неоднородный, установлено образование А14С}

Сплав неоднородный, установлено образова