СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЛЕГИРУЮЩИХ СПЛАВОВ Советский патент 1973 года по МПК C21C5/52 

1

Изобретение относится к ферросплавному производству.

Известен способ получения хромомарганцевого безуглеродистого сплава восстановлением марганцевой руды или богатого марганцевого шлака силикохромом.

Восстановление МпО шлака с содержанием SiOg 25-27% ведут кремнием силнкохрома (50-60% Si, 15-25% Сг и 0,02-0,06% С) при температуре 1700-1800°С, основности шлака 1,8-2,0 и кратности его 2,5-3,0. Извлечение марганца при этом составляет 60-62%.

Однако для известного способа характерны значительные энергетические затраты для осуществления процесса при высокой температуре, необходимость использования марганцевой руды Н шлака с высоким содержанием кремнезема от 16 до 26%, низкая скорость окисления кремния-восстановителя и необходимость введения больших количеств извести, что Приводит к высокой кратности шлака (2,8-3,5) и значительным потерям с ним марганца (до 35%). Ввиду низкого извлечения марганца и высокой кратности шлака безуглеродистый хромомарганцевый сплав, нолученный по известному способу, содержит повышенное количество вредных примесей: кремния, фосфора, кобальта, углерода и других элементов.

Целью изобретения является новышение изнлечепии марганца и хрома и снижение со держания в лигатуре вредных нремесей.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу в рудиоизвестковую смесь вводят окиси металлов со сродством к кислороду меньшим, чем у марганца и нагревают ее до образования жидкоподвижного шлака, после чего в расплав вводят окислы лсгнруюнщх элементов, известь и восстановитель.

Ниже дан вариант осуш,ествления изобретения, не исключаюи;иГ1 другие варианты в объеме предмета изобретения.

Смесь хромовой руды и извести, имеющую отношение концентрации СггОз руды и СаО извести равное 1 -1,3, загружают в электропечь, рудноизвестковую смесь нагревают до температуры 1350-1450°С и для восстановления окиси хрома в нагретую смесь задают силикомаргаиец из расчета 0,11-0,18 частей кремния силикомарганца на одну часть хромоизвестковой смеси. Затем продукты плавки нагревают до температуры 1500-1600°С, ванну продувают воздухом, .металл выдерживают в течение 5-10 мин в печи при этой температуре, после чего одновременно выпускают металл и шлак в ковш. После 20-30 мин выдержки в ковше отвальный шлак сливают, металл вакуумируют в течение 5-7 мин при разрежении 0,1-2 Л1м рт. ст., н сплав разливают через отвальный шлак в изложницы.

Использование в качестве окислителя кремния силикомарганца хромоизвестковой смеси состава (%): 25-29 35-43 СаО; 4,5- 6,0 SiO2; 6,5-8,5 10-12 МпО; 9,0-11,5 РеаОз; 0,01-0,005 С; 0,01-0,02 Р, дает )503можность весьма полно вести окисление кремния силикомарганца благодаря низкому содержанию кремнезема в шихте (в среднем в 5 раз ниже, чем в богатых марганцевых шлаках При производстве безуглеродистого хромомаргапцевого снлава и металлического марган.ца). При этом получают отвальные шлаки со следами окислов хрома, поскольку восстановителем по отношению к окислам хрома является ие только кремний, но и марганец силикомарганца, так что в конечном шлаке содержится 3-5% МпО. Такие шлаки имею г температуру плавления на 200-250°С ниже, чем хромистые. Более глубокому восстановлению хрома способствует также иизкая температура плавления получаемого сплава 1400- 1450С против 1600-1650°С для феррохрома.

Важным преимуществом предлагаемого способа является относительно низкая температура лагрева рудноизвестковой смеси (ниже температуры плавления шихты) и низкая температура заливаемого силикомарганца 1300°С, при этом отпадает необходимость нагрева рудноизвесткового расплава до температуры 1800-1900°С и выпуска его в ковш. В результате получается лигатура следуюпдего состава (%): 45-55 Aln; 35-45 Сг; 1,0-2,0 Si; 0,01-0,02 Р; 0,01-0,02 С; 0,008 N и следы Zn, Sn, Си, Ni, остальное Fe, которая содержит на единицу марганца и хрома значительно меньше вредных примесей и газов, чем в выплавляемых известными способами безуглеродистом хромомарганцевом сплаве и металлическом марганце. Извлечение марганца при этом на 26-28% выше, чем при выплавке безуглеродистого хромомарганцевого сплава и электротермического металлического марганца силикотермическим методом.

Иредмет изобретения

1. Способ выплавки легирующих сплавов, заключаюш,ийся в восстановлении металлов из окислов кремнистым восстановителем, отличающийся тем, что, с целью увеличения извлечения элементов и снижения содержания вредных примесей, в рудноизвестковую смесь вводят окислы металлов со сродством к кислороду меньшим, чем у марганца и нагревают ее до образования жидкоподвижного шлака, после чего в расплав вводят окислы легирующих элементов, известь и восстановитель.