Шихта для выплавки феррохромборовой лигатуры Советский патент 1977 года по МПК C21C7/00 

1

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к ферросплавам, в частности к составам шихты для металлотерхмической выплавки сплавов с бором на хромовой основе.

Известен состав шихты для выплавки феррохромборовой лигатуры, которая содержит компоненты в следующем соотношен; И, кг/на 1 колошу:

Борный ангидрид11,8

Борная кислота17,3

Боратовая руда3,1

Хромовый концентрат25,2

Железная руда7,9

Алюминиевый порошок26,4

Известь7,9

Плавиковый шпат0,4

Недостатком такой шихты является низкое извлечение бора, не превышаюш,ее 63-65%. Применение дорогостояш его и остродефицитного борного ангидрида приводит к увеличению себестоимости сплава и ограничению его выпуска. Наличие в составе шихты борной кислоты, содержаш.ей около 45% влаги, и значительного количества гигроскопической извести приводит к повышенному выносу ши.товых материалов из электропечи. Процесс идет вяло, что усложняет ведение плавки, металл плохо отделяется от шлака, что

приводит к значительным его потерям. Металл, полученный при использовании такой шихты, имеет плохой товарный вид вследствие наличия в нем неметаллических включеНИИ. Недостатком шихты является также ограниченность в возможности выплавки феррохромборовой лигатуры с различным содержанием бора, хрома и углерода. Шихта позволяет получать лигатуру с содержанием 19-

21% бора, 38-41% хрома и 0,03-0,15% углерода. В настояш,ее время широкое распространение получают смеси для твердой наплавки, порошковые проволоки и ленты, для производства которых необходимо иметь феррохромборовую лигатуру с широким диапазоном содержания бора, хрома и углерода. Развитие этой отрасли промышленности требует выпуска феррохромборовой лигатуры, содержаш,ей 3-25% бора, 40- -65% хрома и

0,03-6% углерода.

Целью изобретения является улучшение качества феррохромборовой лигатуры, повышение степени извлечения бора, улучшение условий проведения процесса получения лигатуры, получение лигатуры с широким диапазоном содержания бора, хрома и углерода, снижение ее себестоимости.

Это достигается введением в предлагаемую шихту окислов бора и кальция в виде пзвестково-борных окислов и углеродистого феррохрома при следующем соотношении компонентов, кг/на 1 колошу;

2-25 Борная кислота

2-10 Боратовая 10-40

Известково-борные окислы 10-408 25

Хромовый концентрат 0.2-25 i г лер оди с ты и фер р о х р о м

2-10 Железная руда

15-35 Алюминиевый порошок

0,5-5 Известь 0,3-2

Плавиковый шпат Наличие в составе шихты негигроскопичных известково-борных окислов, в которых окислы бора химически связаны с окисью кальция, и иовышенное содержание боратовой руды позволяет снизить в шихте относительное количество борной кислоты, содержаш,ей более 40% влаги и ухудшающей условия восстановления бора, а также исключить из состава шихты дефицитный и дорогостоящий борный ангидрид.

Повышение в шихте содержания плавикового шпата способствует дополнительному разжижению шлака.

Введение в состав шихты углеродистого феррохрома способствует улучшению восстановления бора за счет части углерода, содержащегося в феррохроме. Основная масса углерода феррохрома, прочно связанная в нем в карбиды хрома, переходит вместе с хромом в состав лигатуры и обеспечивает получение лигатуры с необходимым количеством углерода. Расплавленный углеродистый феррохром является хорошим осадителем для капель сплава, образующихся в результате мета-ллотермического процесса и находящихся во взвещенном состоянии в объеме шлака и на границе раздела шлак-металл. Хром, вносимый в состав лигатуры из углеродистого феррохрома, не требует для своего восстановления дорогостоящего алюминия, как это имеет место в известной шихте, что также способствует снижению себестоимости лигатуры. Повышение в колоше шихты количества боратовой руды способствует повышению термичности процесса за счет наличия в боратовой руде гипса, который взаимодействует с алюминием со значительным выделением тепла. Наличие в боратовой руде окислов кальция и магния способствует получению легкоплавкого и жидкотекучего шлака, а низкая стоимость бора в боратовой руде способствует снижению себестоимости лигатуры.

Пример 1. В дуговой электропечи с трансформатором мощностью 60 кВа, проплавляют шихту предложенного состава. Опытные плавки феррохромборовой лигатуры показывают снижение выделения дыма и во время плавки, шлаки жидкотекучие, расплав полностью выходит из печи. После остывания шлак хорошо отделяется от металла. Металл не имеет щлаковых включений и в изломе имеет плотную структуру. Полученная лигатура содержит 5-22% бора, 40-60% хрома, 0,03-5,05% углерода. Извлечение бора в лабораторных плавках составляет 68-74%, что п)евышает извлечение бора при кыплавке феррохромборовой лигатуры на шихте известного состава в аналогичных условиях на 8-10%.

П1ихта предло/кенного состава была опробована также в условиях ферросплавного цеха ПЛМЗ при выплавке феррохромборовой лигатуры, содержащей 4-25% бора, 40- 63% хрома и 0,03-6,10% углерода.

Составы колоши предлагаемой шихты, химический состав полученного металла и извлечение бора приведены в таблице.

Пример 2. Опытно-промышленные плавки проводят в дуговой электропечи с трансформатором мощностью 1000 кВа без выпуска металла из печи. Процесс идет спокойно, шлак жидкотекучий и хорошо отделяется от металла. Улучшается качество и товарный вид металла, так как в металле отсутствуют шлаковые включения. Извлечение бора достигает 78%. Снижаются затраты ручного труда на чистку металла.

iice эти преимущества шихты предложенного состава позволяют снизить себестоиферрохромборовой лимость базовой тонны гатуры на 200 руб/т.

Формула изобретения

Шихта для выплавки феррохромборовой лигатуры, содержащая борную кислоту, борат:- ю руду, хромовый концентрат, железную py,v, алюминий, известь и плавиковый шпат, и т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества лигатуры, повышения степени извлечения бора и увеличения диапазона содержания в ней хрома, бора и углерода, она дополнительно содержит известково-борные окислы и углеродистый феррохром при следующем соотношении компонентов, кг/на 1 колошу;

Борная кислота2-25

Боратовая руда2-10

Известково-борные окислы 10-40 Хромовый концентрат8-25

Углеродистый феррохром 0,2-25 Железная руда2-10

Алюминиевый порошок15-35

Известь0,5-5

Плавиковый шпат0,3-2