Способ выплавки рафинированного феррохрома Советский патент 1980 года по МПК C22C33/04 

Изобретение относится к чёрной металлургии Известен способ выплавки рафинированного феррохрома, включающий проплавление предельного силикохрома с хромовой рудой и известью в электродуговой печи с периодическим скачиванием шлака и загрузкой новых порций хромовой руды и извести, выпуск металла с содержанием кремния, до 3% и обработку его шлаком предыдущей плавки с подачей на шлак железной руды для рафшшрования металла 1. Недостатком указанного способа является то что при выпуске металла с высоким кремнием происходит активное взаимодействие послед} его со шлаковым гарниссажем приемного ковша, приводящее к прогару ковша, а кратковременность обработки отвальным шлаком и железной рудой и недостаточное развитие межфазиой границы шлак-металл не обеспечивают глубокого рафинирования феррохрома. Цель изобретения - повышение извлечения хрома и увеличение производительности печи. Цель достигается тем, что за 20-60 мин до вьтуска металла и шпака в печь загружают железорудный материал в количестве 2-10% от веса металла. Перенос заключительной стадии рафинирования металла от кремния железорудным материалом в печь обусловлен следующими преимуществами этого приема; возможность поддержания более высоких температур процесса, что невозможно по известному способу, ввиду нерегулируемости процесса; по1вышение скорости и полноты рафинировочных процессов вследствие увеличения поверхности взаимодействия на границе металл-шлак (поверхность зеркала металла в печи в 3-5 раз больше поверхности металла, выпущенного в ковш); введение железорудного материала за 20 - 40 мин до -вьтуска металла из печи (что составляет 1/6 - 1/3 часть времени третьего периода плавки) резко повышает активность кислорода в шлаке и тем самым способствует более полному восстановлению окислов хрома до металла и улучшает условия коалесценции мелкодисперсных включений металлической фазы, находяшейся в объеме шлака. Упрощенно механизм можно представить еле дующими реакция ми: . («,о, 0(«,0jr(- lПовышая окисленность шлака, ослабляются связи хрома с кислородом и ускоряется акт его отнятия восстановителем, а сам процесс схематически представляется следующим образом:по известному способу: (СггОз) + + (CfO) + (SiOi) по предлагаемому: (СгОз) + 3/2 ч- 3/2 (SiOj), т.е. рафинирование металла от кремния шлако с более высокой степенью окислешюсти идет непосредственно до металла. Образование же СгО, имеющей более высокую термодинамичес прочность, приводит к дополнительным потеря хрома со ишаком. Присутствие ее в шлаке ведет к сш1жению межфазного натяжения на границе металл-шлак и ухудшает условия разд ления корольков восста}ювленного металла от шлака. Повышение лроизводительности электропечи при выплавке рафищ1рова1шого феррохрома предлагаемым способом объясняется тем, что процессы окисления высоких концентраций восстановителя идут гораздо быстрее, чем низ позтому, создавая высокую окисленность шла в период низких концентраш1й кремния, тем самым ускоряется весь цикл вьшлавки ферро хрома. Выбранное количество железорудного мате риала определялось оптимально возможной остаточной концентрацией кремния в феррохроме. При даче в печь железорудного матерк ла менее 2% от веса металла дает незначительный эффект по окисленности 1Ш1ака и, как следствие, слабо влияет на достижение целевых признаков, увеличение же доли вводимого материала выше 10% приводит к .нежелательным явлениям - повышается концентрация хрома в отвальном шлаке, удлиняется процесс. И р и м е р. В печь мощностью 5,5 Мва загружали на первой стадии 2300 кг (37,5%) ферросиликохрома, 6000 кг (37,5%. хромовой руды, 5700 кг (36,5%) извести. После проплавления из печи вьшускали шлак. На второй стадаи в печь загружали 2300 кг (37,5%) ферросиликохрома, 6000 кг(37,5%) хромовой руды и 5700 кг (36,5%) извести. После процлавления из печи выпускали шлак. На третьей стадии загружали 1600 кг (25%) ферросиликохро.ма, 400 кг (25%) хромовой руды, 4100 кг (27%) извести и за 30-40 мин до выпуска металла и шлака в печь присаживали 650 кг железной руды. Затем шлак и металл выпускали из печи. Всего проведено 10 плавок рафинированного феррохрома, результаты которых отражены в таблице.. Первые две стадии выплавки проводились как и в известном способе. Поэтому в таблице показаны компоненты шихты и их количество которые дают в печь на третьей стадии вьшлавки феррохрома. Загрузку железорудного материала (напри- мер, железной руды) наиболее целесообразно осуществить за 20-60 мин до выпуска металла и шлака. При. меньшем значении времени процесс рафинирования не успевает завершиться, при большем рафи;шрование осуществится неполностью, поскольку преимущественно кремний будет восстанавливать железо и повысится концентрация окиси хрома в щлаке. Дашиые вьшоды получены на основании промьп.ш1енного опробования предлагаемого, результаты которого представлены в таблице.

77853728

Применение прецлагаемого способа позволит и скачиванием шлака, выпуск металла и шлака повысить извлечение хрома на 0,6-0,8% с соот- из печи, отличающийся тем, что, с ветствуюшим снижением содержания кремния,целью повышения извлечения хрома и увеличепроизводательиость печи - на 1,2-1,4%.ния производительности печи, за 20-60 мин до Формула изобретенияжелезорудный материал в количестве 2-10% .

Способ выплавки рафинированного ферро-Источники информации,

хрома, включающий проплавление предельногопринятые во внимание при экспертизе

силикохрома, хромовой руды и извести в элект- 10 1. Авторское свидетельство СССР N 205851, родуговой печи с периодической их загрузкойкл. С 21 С 7/00, 1966 (прототип).

S выпуска металла и шлака в печь загружают

от веса металла.