Способ плавки сплавов на основе железа Советский патент 1978 года по МПК C21C5/52 

Изобретение относнтся к литейному про водству и может использоваться для получения отливок из чугуна в стали с примен ем в шихте металлвзованвых окатышей. В современном литейном производстве для получения железных сплавов применяют процесс плавки в элекфических печах металлизованных окатышей. Применение мета лвзованных окатышей в качестве шихты позволяет снизить содержание вредных примесей в сплаве и получить отливки вььсокого качества с низкой стоимостью. Известен способ плавки в индукционньрс печах | металлизованных окатышей эйкккп&юшяЪся. в загрузке окатышей и углеродсоцержащей добавки в печь, нагреве, расплавлении и доводке жидкого металла п химическому составу . Однако существующий способ плавки сплавов на основе железа с применением в шихте металлизованных: окатышей не обеспечивает высокого выхода годного металла. Решить эту путем повыше ия степени металлизации окатышей до 100% кономически нецелесообразно, Цель изобретения - повышение выхода годного металла. Это достигается тем, что нагрев вецут ступенчато, т.е. нагревают шихту до 127О-14ОО С, вьиерживают при данной температуре в течение 1О-6О мин, далее шнхту нагревают до температуры плавления, расплавляют, «снимают шлак идоводят расплав по химическому составу. Предлагаемый способ позволит повысить вькод годного металла. Выдержка в интер вале температур способствует активному протеканию процесса полного восстановления окислов, содержащихся в металлизо- ванных окатьпиах. . Количество углерода, вводимого в шихту определяется требуемым химическим составом металла, а также степенью металлизации Губчатого железа и находится в пределах от 2 до 8%. В конкретном примере осуществления предлагаемого способа плавки использо- j

вали металлизованные окатыши, сопержащие 82 общего и 71% металлического железа, 0,2% углерода. Степень металлизапии окатышей 86%. Количество з лероца, вводимого в шихту, 7%.

Способ плавки металлизованньпс окатышей

Сравнительные данные по выходу годного металла, полученного известным способом и с применением оаной из предлагаемых технологических операций приведены в табл. 1.

Таблица 1

Выход годного металла, % от веса завалки окатышей

Известный способ плавного нагрева одних окатышей

Способ плавного нагрева окатышей с вводом углеродсопержащей; добавки

Способ ступенчатого нагрева с выдержкой при 1320 С в течение ЗО мин одних окатышей

Предлагаемый способ ступенчатого нагрева окатышей с вводом углеродсодержащей добавки:

вьдержка при 127О°С в течение 1О мин

Вьщержка при 1400 С в течение 6О мин

Выдержка при 1320 С в течение ЗО мин

В процессе шихты, состо5пцей и& металлизованных окатышей и углеродсопержащей добавки прсгисходит довосстановпение железа 0э окислов. Скорость восстановления окислов железа в твердом состой- НИИ зависит от ряда факторов, ив которых наиболее существенное влияние оказь 68

72

68

74

80

82

вае.т температура процесса. Как установлено экспериментально, при плавке металлйзован ных окатьпией предлагаемого состава оптамальиой температурой, обеспечивающей максимальный выход годного металла, я&ляетсн 132ос (см. табл. 1). При снизренни температуры ниже 127,0°С процесс

восстановления резко замедляется и определяет нижний предел температурной вььцержки. При температуре шихты выше 140О С происходит деформация железорудного сырья, снижение его пористости и замедление процесса восстановления.

Минимальное время вьщержки, дающее повышение выхода годного металла, сое- тавляет 10 мин и полностью процесс заканчивается при всех исследованных температурах в течение 60 мин.

Как видно из табл. 1 и 2 использование предлагаемого способа плавки сплавов на основе железа с применением в шихта металлизованньк окатышей позволит значительно повысить выход годного металла и за счет этого снизить себестоимость 1 тонны отливок. Формула изобретения

Способ плавки сплавов на основё железа, включающий загрузку металлизованных

Влияние времени выдержки и температуры на выход годного металла при индукционной плавке металлизованных . окатышей, содержащих 82% общего и 71% металличес- кого железа с добавкой в шихту 7% углерода приведено в табл. 2,

Таблица 2

окатышей и углеродсодержащей добавки в печь, нагрев,, расплавление и доводку жидкого металла по химическому составу, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного металла, нагрев ведут ступенчато с выдержкой при температуре 127О-1400°С в течении 10-60 мин.

Источники информации, принятые в.двнимание при экспертизе:

1. Венцель В. и др. Переплавка губчато о железа в индукционной печи. Черные металлы , № 11, 1975, с. 17-23.