Шихта для выплавки комплексного сплава кремний-марганец-кальций-алюминий Советский патент 1991 года по МПК C22B4/06 C22C33/04 

Изоберетение относится к черной металлургии, в частности к составам шихт для выплавки комплексных сплавов.

Цель изобретения - повышение извлечения основных элементов в сплав, снижение механической прочности и себестоимости -получаемого сплава.

Шихта для выплавки комплексного сплава кремний-марганец-кальций-алюминий содержит отходы обогащения марганцевых руд, сбрикетированные с углеродистым восстановителем, известью или известняком, при следующем соотношении компонентов, мас.%: брикеты 90-95;

кварцит 5-10, при этом брикеты имеют следующий состав, мас.%:

Отходы обогащения марганцевых руд48-54

Углеродистый

восстановитель22-42

1 Известь или

известняк6-12

Сульфитно- спиртовая барда4-12 Выбранное соотношение компонентов в шихте обеспечивает получение комплексного сплава кремний-марганец-кальций- алюминий следующего состава, мас.%: S1

V4 О О О

S

48-54; Mn 15-24; Ca 3-10; Al 3-8; P 0,035- 0,01.

Совместное присутствие в брикетах отходов обогащение марганцевых руд, углеродистого восстановителя, извести или известняка дает возможность увеличить извлечение трудно восстановимых элементов сплава из соответствующих окислов и предотвратить осаждение карбитов на подину печи (по сравнению с раздельной компонентной шихтой), приводящих к растройст- ву нормального (протекания процесса плавки. С другой стороны, использование в шихте брикетов позволяет повысить содержание фосфора в сплаве, который, образуя разные соединения-фосфиды, располагается по границам зерен и приводит к сильному охрупчиванию сплава, т.е. понижает его механическую прочность. Фосфиды при объемном превращении через образующиеся трещины вступают в реакцию с влагой воздуха. Давление образующихся газов создает усилия, приводящие к деформации слитка и развитию трещин. Последние, распространяясь по наиболее слабым направ- пениям, образуют не связанные друг с другом более или менее крупные блоки обломков кристаллов, составляющие частицы рассыпающегося сплава.

Массовая доля брикетов в шихте определена на основании экспериментальных данных, а также обусловлена получением комплексного сплава кремний-марганец- кальций-алюминий по химическому составу. Введение в шихту брикетов менее 90% не позволяет получить требуемый состав сплава кремний-марганец-кальций-алюминий, а также снизить его механическую прочность,

Увеличение массовой доли брикетов в шихте выше 95% не обеспечивает дальнейший рост извлечения основных элементов в сплав и приводит к расстройству процесса выплавки.

П р и м е р. В рудовосстановительной эл. печи мощностью 100 кВА проводят опытные плавки по получению сплава кремний-марганец-кальций-алюминий на известной и предлагаемой шихтах.

При проведении плавок известная шихта для выплавки сплава кремний-марганец- кальций-алюминий в качестве шихтовых материалов содержит кварцит, обожженный марганцевый концентрат, известняк, глиноземсодержащий материал - боксит, углеродистый восстановитель - коксик, а предлагаемая шихта содержит брикеты и кварцит. При этом брикеты содержат марга- нец-глиноземсодержащий материал - отходы обогащения марганцевых руд, известь и

углеродистый восстановитель- концентрат Ткварчельского угля. Для брикетирования используют брикетопресс типа ПСУ-10. В табл. 1 приведены химические составы используемых материалов, а в табл. 2 - составы известной и предлагаемой шихт, а также результаты извлечения основных элементов в сплав и механической прочности получаемых сплавов. Прочность сплавов оп0 ределяют двумя способами: путем трехкратного сбрасывания образца с двухметровой высоты на металлическую плиту с определе- нием кусков сплава размером 70 мм; наблюдением за разрушением сплава в течение 30

5 дней во влажной атмосфере.

Обоснование пределов содержания компонентов в брикетах производится экспериментальной проверкой. Опытные плавки с использованием брикетов переменного

0 состава проводят на шихте 4 (см. табл. 2). Результаты экспериментов приведены в табл. 3.

Использование в шихте комплексного сплава кремний-марганец-кал ьций-алюми5 ний брикетов, содержащих отходы обогащения марганцевых руд, углеродистый восстановитель, известь и сульфитно-спиртовую барду, позволяет увеличить извлечение кремни , марганца, кальция и

0 алюминия в среднем на 9,0; 3,0; 2,7 и 3,5 отн.% соответственно. При этом механическая прочность сплава в среднем снижается -в 1,3 раза, снижается и себестоимость получаемого сплава.

5 Формула изобретения

Шихта для выплавки комплексного сплава кремний-марганец-кальций-алюминий, содержащая кварцит, марганецсодер- жащий материал, известь или известняк,

0 глиноземсодержащий материал и углеродистый восстановитель, ютличающаяся тем, что, с целью повышения извлечения основных элементов в сплав, снижения механической прочности и себестоимости пол5 учаемого сплава, в качестве марганец- и глиноземсодержащего материала она содержит отходы обогащения марганцевых руд, сбрикетированные с углеродистым восстановителем, известью или известняком,

0 при следующем соотношении, мас.%: брикеты 90-95; кварцит 5-10, при этом брикеты имеют следующий состав, мас.%: Отходы обогащения марганцевых руд48-54

5 Углеродистый

восстановитель22-42

Известь или

известняк6-12

Сульфитно- спиртовая барда4--1

.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам шихт для выплавки комплексных сплавов. Цель - извлечение основных элементов в сплав и сни- жение механической прочности и себестоимости получаемого сплава. Шихта для выплавки комплексного сплава кремний-марганец-кальций-алюминий содержит, мас.%: брикеты 90-95; кварцит 5-10. При этом брикеты имеют следующий состав компонентов, мас.%: отходы обогащения марганцевых руд 48-54; углеродистый восстановитель 22-42; известь 6-12; сульфитно-спиртовая барда 4-12. Плавка предлагаемой шихты позволяет увеличить извлечение кремния, марганца, кальция и алюминия в среднем на 9,0; 3,0; 2,7 и 3,5% соответственно. При этом механическая прочность сплава смещается в 1,3 раза. 3 табл. (Л С