Способ рафинирования ферросилиция от алюминия Советский патент 1992 года по МПК C21C7/76 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов, и может быть использовано при получении ферросилиция с содержанием алюминия менее 0,1 %.

Известны способы рафинирования ферросилиция от алюминия, основанные на расплавлении и перемешивании металла и окислительного шлака в дуговой электропечи газообразными реагентами и механическими устройствами. В качестве газообразных реагентов используются кислород и воздух, хлор, углекислый газ, в качестве механических средств используется перемешивание при помощи деревянной рейки.

Недостатками известных способов являются сложность аппаратуры цля введения в расплав газообразных реагентов, низкая стойкость фурм, а также большие эксплуатационные затраты.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ вы- бранный в качестве прототипа, выключающий механическое перемешивание расплавленных металла и Шлака вручную деревянной рейкой.

Недостатком выбранного прототипа является невысокая эффективность рафинирования, обусловленная локальным воздействием деревянной рейки в месте ее погружения в расплав. Для достижения содержания в металле алюминия менее 0,1% требуется либо значительное увеличение времени рафинирования, либо введение в расплав нескольких деревянных реек для перемешивания всего объема расплава. В обоих случаях усложняется процесс рафинирования.

Целью изобретения является повышение эффективности рафинирования

Поставленная цель достигается путем введения в расплав из металла и окислительного шлака углеродсодержащего материала и поверхностно окисленного железа. При температурах процесса 1500-1700°С происходит восстановление окислов железа углеродом с образованием газообразных веществ, преимущественно СО.

Ё

VI

О О Ю О

со

С + FeO Fe + CO

Образующаяся окись углерода барботи- рует расплав и полностью сгорает на повер- хности шлака, подогревая его и поддерживая необходимую жидкоподвиж- ность.

В качестве углеродсодержащего материала может быть использована древесина, в том числе и в виде реек, а также отсевы доменного и пекового кокса, В качестве поверхностна окисленного железа предусмотрено использование огневой зачистки стал-ьно/о проката. Последние благодаря высокой насыпной массе 5-6 г/см3 глубоко проникают в расплав и обеспечивают перемешивание металла и шлака во всем занимаемом ими объеме. Поверхностно окисная пленка успевает восстановиться углеродом в течение цикла рафинирования до 25 мин. В то же время использование полностью окисленного железа, например окалины, приводит к неполному ее восстановлению и образованию агрессивного шлака системы Si02 - FeO- CaO, разрушающего футеровку печ и.

Существенным отличием заявляемого изобретения от известных является совместное введение в расплав из металла и окислительного шлака углеродсодержащего материала и поверхностно окисленного железа в соотношении от 1:2 до 1:1 по массе, что обеспечивает достаточно интенсивный барботаж продуктов плавки за счет выделения окиси углерода и повышение эффективности рафинирования.

Экспериментально установлена глубина рафинирования при длительности рафинирования от 5 до 25 мин. Например, при исходном содержании алюминия 0,4% в ферросилиции марки ФС 70 конечные со- держания в зависимости от времени рафинирования достигают значений(%), указанных в таблице.

Таким образом, глубина рафинирования по заявляемому способу при одинаковой длительности процесса в 1,1-1,3 раза выше, чем по прототипу.

Оптимальное соотношение углеродсодержащего материала и поверхностно окисленного железа выбрано в пределах от 1:2 до 1:1 по массе и определяется составом указанных материалов. Например, при использовании отсевов кокса, содержащих 85-90% углерода, и отходов огневой зачистки проката, содержащих 50-75% окислов железа, они берутся в соотношении 1:2 по массе. При использовании древесины, содержащей в сухом виде 30-50% углерода, и упомянутых отходов огневой зачистки проката, они берутся в соотношении 1:1 по массе.

Предложенный способ опробован в промышленных условиях при рафинировании от алюминия ферросилиция ФС 70 в

дуговой электропечи с использованием в качестве углеродсодержащего материала древесины, доменного и пекового кокса, а в качестве поверхностно окисленного железа -отходов огневой зачистки проката. На всех

плавках после 20 мин рафинирования достигнуто снижение содержания алюминия с 0,4 и 0,6 до 0,07-0,09%.

Капитальные затраты на осуществление предложенного способа не требуются.

Формула изобретения

Способ рафинирования ферросилиция от алюминия, включающий механическое перемешивание расплава .в дуговой электропечи, отличающийся тем, что, с

целью повышения эффективности рафинирования, в расплав вводят смесь в виде отсевов кокса и отходов огневой зачистки проката в соотношении 1:2 по массе.

Использование: в черной металлургии: при получении ферросилиция с содержанием алюминия менее 0,1 %. Сущность изобретения: в расплав ферросилиция вводят смесь в виде отсеков кокса и отходов огневой зачистки проката в соотношении 1:2 по массе.