Способ рафинирования ферроникеля Советский патент 1977 года по МПК C21C7/00 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при рафинировании ферроникеля от Сёры металлическим магнием. Известны способы десульфурации сплавов на основе железа, например, чугунов, в кг вшах и 1 емкостях с применением магния. По этим способам процесс десульфурации осуществляется до начала печного рафинирования и представляет собой самостоятельную технологическую операцию 1 . Недостатком этих способов является отйосительно низкий расход магния, что обусловлено необходимостью введения в значительном количестве других десульфуркруюших реагентов. Известны способы рафинирования ферроникеля от серы путем обработки расплава в ковшах различными реагентами, например карбидом кальция, твердой или расплавленно кальцинированной содой,.обожженной известью или их смесями, в различных соотношениях с последующим ведением окислительной продувки в конвертере 2 , Их недостатком является значительный расход десупьфурирующих реагентов, низкая степень их исполь. зования (до ЗО%) и невозможность получения концентрации серы в рафинированном продукте ниже 0,03% Известен i-aicxe способ рафюнфования ферроникеля, по которому феррошшепь подвергают продувке в основном ко1гоертере кислородом с загрузкой извести и железной руды с неоднократным скачиванием шпака, после- дующдал вакуумированием в ковше, раскислением и обработкой расплава кшгнием, подаваемым в ковШ( который находится в камере под давлением аргона S По такой технологш обеспечивается пал5 1ение мс-та)аш с низким содерясанием примесей Недостатком этого способа яшйется неodxoniuiocTb ведеН1гя процесса в специальной барокамере, сложной по конструюдш, и созданий над раснябвом йэбыточтгого давления аргона- .й;оторый ямяется- Дорогостоящим и магния в камеру под. давлением объясняется стремлением исключить выбрось расплава из ковша, так как в этом при испарен1ш металл гческого магния давление &го

паров уравновешивается избыто гным даолением в камере. Аргон необходим для того чтобы исключить окисление непрореагировавших паров магирш над поверхностью ковш

, ...

Целью изобретения является интенсификация процесса обработки ферроникеля магнием. Это достигается тем, что по предложенному способу в расплавленный ферроникель вводят магний О,15-О,бО вес.% ферроникеля в два приема, причем 65-90% магния вводятперёд продувкой кислородом и остальные 35-10% - после продувки, а ин тенсивность подачи магния поддерживают в пределах 15-25 .

Интенс шность подачи магния составляет 15-25 , что возможно лишь при ведении процесса в конвертере, степень заполнения которого металлом находится на уровне 11-15%, в то время i как степень заполнения ковшей обычно не ниже 75%.

В зависимости от температуры черно вого ферроникеля и капи:чества серы в нем, указанным путем до начала продувки вводят 65-9О% магния от общего его количества, предусмотренного для рафинирования. Это необходимо для того, чтобы черновой ферроникель не охладился до температуры, при которой последующее зажигание плавки затруднительно (129О-13ОО с), а для того, чтчэбы в KOHiie процесса рафинирования, удалить серу, которая переиша в металл из флюсов и охладителей в процессе кислородной продувки.

Магнийсоцержаший шпак удаляют с riosepx-j ности фeppoн пceля, после чего начинают вести процесс рафинирования путем кислородной продувки по общеизвестной технологии. После продувки, во время которой температура металла возрастает, вводят осталь- ные 35-10% магния, а шлак вновь удаляют. Температуру металла поддерживают не выше 1550 С во избежание образования паров магния с высоким давлением и сохранения части кремния и углерода в ферроникеле, ко- торые существенно повышают активность qэeды.

Благодаря двухстадийному методу обработки жидкого ферроникеля, концентрация серы в нем может быть понижена до О,О1% и ниже.

Пример 1.В 10-тонный конвертер заливают 8,eJ5 т ферроникеля следующего состава,%: 8,25Ni; 0,28 Со, 4,9531 ; 1,28 С| , 1,73 С, О,ОБ Р и 0,243 с исходной температурой .

За первый прием до продувки в ферроникель в течение 66 сек. вводят 8,2 кг шш 65% от обшего расхода металлического магния, интенсивность его подачи .Sr/T-cefi

После удаления твердого иишка с иоверхно« -ти ванны канц8ит1 ация серы а ферроникеле снижается до 0,064%, а температура достигает 1310 С. Кислородную продувку ведут в течение 15 мин, периодически удаляя шлак с поверхности металла, который имеет следующий состав, %: 6,3 Ni , О,4О Со, 0,9 Si . 0,65 Cjr« . i,05 С, O,12 Р, O|06 S и температуру 1495 С,

Вторую порцию магния вводят в количестве 4,15 кг или 35% от общего расхода в течение 34 сек с той же интенсивностыо. Концентрация серы в ферроникеле снижается до 0,О16%.

I Пример 2, В тот же конвертер заливают 9,3 т ферроникеля следующего со- ставаД: 6,4Ы5, 0,52 Со, 2,50 S ,, 0,95 О , 1,20 С, 0,13 ,5OS (температура 1360 ).

Подача магния осуществляется, с интеисиносэъю 25 , Первук; порцию весом 50,2 кг или 90% подают в течение 216 с Шлак удаляют с поверхности расплава. В ферроникеле содержится 0,05% серы до на, чала ггродувки, температура его около 1315 С. После 8-минутной; продувки ферроникель имеет следующий состав, %J 7,05 Mi , 0,55 Со, 1,30 Si , 0,80 СР , 1,10 С 0,17 Р и О,Об ;3 и температуjpy 1525°С.

Затем вводят вторую порцию магния в количестве 5,6 кг или- 1о% в течение 24 сек. После этой операции концентрация серы в ферроникеле составляет О,ОО9%.

Применение предложенного способа в ферроникелевой промышленности позволяет снизить концентрацию серы в рафинированном ферроникеле ниже 0,ОЗ%. Эта примесь является наиболее вредной и а-яжело ;удаляемой в последующем; сталеплавильном переделе. Более высокая интенсивность подачи магния по сравнению с существующими способами, позволяет резко повысить производительност процесса рафинирования.

I По сравнению с применяемым в настоящее время десу«чьфуратором - содой-сущестBeifflo улуплатся санитарные условия в цехе из-за отсутствия возгонов. Не требуетсЖ большая задолженность кранового хозяйства на операции переливов, так как весь процесс ведетс/я в одном агрегате, скорость операции возрастает в 1,5-2 раза, повышается стойкость футеровки ковшей, обычно интенсивно разрушаемых содовыми шлаками, i

Для условий действующих ферроникелевых предприятий СССР внедрение десульфурации с применением магния по описанной технологии позволяет получить экономический эффект около Jp,8 NIMH, руб. в год за счет повышения качества продукции. формула изобретения Способ рафинирования ферроникеля в ко1шертере, включающий продувку его кисгао родом и обработку металлическим магнием, отличающийся тем, что, с делью интенсификации процесса, в расшшвцесшый ферроникель вводят магний ОД50,60% от веса ферроникеля в два приема, причем 65-90% магния вводят перед продувкой кис Аородом и остальные 35-10% после продувки, при этом интенсивность аодачи магнии поддерживают в пределах 15-25 г/т сек. Источники информации, прШ1ятыв во внимание при экспертизе; 3... Сборник, Интенсификация металлурт ческих процессов вдуванием порошкообразных материалов, М, , Металлургия, с. 258-264, 2/Раф Ш1фОвание и обогашеви о.ферроникеля, М„ Металлургия , 1976, с. 175199, 226-229. 3, Авторское свидетельство СССР № 439526, кл.С 21 С 7/ОО, 1973.