Способ окислительного рафинирования ферросплавов Советский патент 1979 года по МПК C21C7/00 

до достижения температуры, оптимально для следующего этапа рафинирования, в течение 15-30 мин, На втором этапе рафинирования, d целью достижения максимальной полноты удаления примесей, содержание кислорода в составе газовой смеси увеличивает ся, а содержание балластного газа умен шается {отношение кислорода к балластн му газу в пределах 2-6), с тем, чтобы температура рафинируемого ферросплава была оптимальной для этого этапа. Изменение соотношения газообразных реагентов позволяет поддерживать оптимальные физико-химические условия окис ления примесей на протяжении всего про цесса рафинирования. Так, при рафинировании ферросилиция at алюминия необходимо обеспечить ус- ловия, при которых окисление алюминия сопровождается минимальным угаром кремния. Известно, что равновесие реакции {Ae202,) + (Si05,(l) С мЬнйжейием температуры сдвигается влево, т. е. способствует достижению цели. Однако в условиях реального про- цессавещества, участвующие в этой реакции, pacTBOpeiibi в шлаке и металле И Изменение их активностей с температурой может изменить влияние температуры на. ход процесса. Кроме того, из вестно, что понижение те лпёратуры ухуд шает кинетические условия протекания реакций. Поэтому должен существовать оптимум температуры, отвечающий наилу шим показателям процесса. На большой серии лабораторйых н про мышленных плавок бьто изучено влияние температуры на равновесие реакции (l) кннё -ичеекиё гсаравтеристики окисления примесей, а также определены оптимальныё параметры процесса рафинирования в промьпиленных условиях. При этом установлено, что константа равновесия реакции (1), записанная в виде,. (де Аг/sr- - 17Г сдез isj) с температурой по формуле уменьшается J200 -1.22, Ь Ae/Si рледовательно, глубина рафииирования с .йдивйкением температуры растет. При лониженни температуры скорость окисления алюминия при рафи ировании также снижается. В условиях реального процесса равновесие о.;азывается существенно сдвинутым в сторону окисления алюминия, что возможно связано с гетерогенностью шлаков. Оптимальная температура рафинирования находится вблизи 1400 С, однако она может несколько изменяться в зависимости от конкретных условий. В проведенных опытах отношение содержания кислорода и балластного газа в составе газовой смеси изменяется от 0,5 до 6; Программа изменения состава газовой смеси устанавливается в зависимости от начальной температуры ферросилиция и Исходного содержания алюминия в нем. Увеличение отношения кислород/балластный газ выше 6 ведет к резкому увеличению угара кремни ь. Уменьшение отношения кислород/балластный газ ниже 0,Р ведет к чрезмерному охлаждению сплава и снижению эффекта рафинирова- .ния. -; . Предлагаемый способ окислительного рафинирования опробован в промышленных условиях Кузнецкого завода ферросплавов при рафинировании 75%-го ферросилиция, выплавленного в мошной (20000 ква) руднотермической печи. Содержание алюминия в ферросилиции после выпуска из печи составило 0,9 ,1,5%. Температура металла 18001850 С. Предварительно сплав обрабатывали шлаковой окислительной смесью, затем продували газовой смесью предлагаемым способом в два этапа. Всего обрабо- тано 64 тонны 75%-го ферросилиция. Весь рафинированный металЛ содержал алюминия менее 0,1%. Применение предлагаёмого способа газового рафинирования позволяет заменить ранее применявшуюся трехшлаковую предварительную обработку сплава на одношлаковую. При этом потери еталла при скачивании шлаков снижаются с.42% (плановая заводскай норма потерь сплава при рафинировании) До 2О -. 2.7%. : Применение предлагаемого способа рафинирования позволяет выплавлять высокочистый ферросилиций для производства трансформаторной.стали в промышленных масштабах. Формула изобретения Способ окислительного рафинирования ферросплавов, включающий обработку 5 6625 жиакого ферросплава в ковше твердыми окислительными смесями и газообразными реагентами - кислородом и балластным газом, например азотом, инертным газом, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости и полноты окисления вредных примесей, а также снижения угара ведущего элемента, про- цесс рафиьлрования ведут на первом эта- 97 6 пе при отношении кислорода к балластному газу в пределах 0,5 - 1,8 в течение 15-30 мин, а на втором этапе при отношении в течение 1О-15 мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 38-2О464, кл, 1О tl 154, 1973.