Легирующая смесь Советский патент 1982 года по МПК C22C35/00 

(S) ЛЕГИРУЮЩАЯ еМЕСЬ

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном и сталеплавильном производстве.

Наиболее близкой к предлагаемому . изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является легирующая смесь 1-1, содержащая компоненты в следующих количествах, вес.: Ферросиликованадий5-50

Карборунд1-10

Известь0,5-20

Плавиковый шпат 0, Ванадиисодержащий шлакОстальное

Недостатком известной легирующей смеси является ее высокая стоимость (наличие дорогого ферросиликованадия). Процесс восстановления ванадия из такой смеси требует длительного периода времени и высоких температур, так как растворение ферросиликованадия происходит при 1500°С и выше, а также не обеспечивает глубокого восстановления окислов железа и ванадия в связи с Низким содержанием карборунда. На восстановление пятиокиси ванадия и окислов железа, содержащихся в 1 Г ванадиевого шлака, необходимо 0,,20 г карборунда. Указанные минимальные пределы содержания компонентов в легирующей смеси дают соотношение карборунд анадиевый шлак только 0,011, что недостаточно для достиже10ния приемлемой степени извлечения ванадия.. Даже при содержании в смеси 10 карборунда и 93% ванадиевого шлака это соотношение не превышает 0,11, т.е. почти- в два рза ниже необходимо15го, в связи с чем (.при преимущественном восстановлении окислов железа} восстановление пятиокиси ванадия затруднено, а степень извлечения ванадия из смеси не превышает 50%.

20

Целью изобретения является снижение стоимости легирующей смеси, повышение степени извлечения ванадия и

железа из ванадийсодержащих шлаков

и интенсификации процесса легирования.

Для достижения указанной цели легирующая смесь, содеркощая ванадийсодержащий шлак, карборунд и кальций содержащий компонент, в качестве кал .ц ий со держащего компонента она содержит известняк при следующем соотнопришении компонентов, вес.|: Ванадийсодержащий шлак70-75 Карборунд12-16 Известняк Остальное Действие легирующей смеси основано на активном течении процесса восртановления окислов ванадия и железа) карбидом кремния при температурах вы ше 1200°С,.После ввода легирующей. смеси и ее расплавления карбид кремния восстанавливает окислы,железа, CO держащиеся в ванадиевом шлаке, и затем окислы ванадия в порядке возраса порядке возрастания сродства к кислороду. Указанное количество карбида кремния в 1,31,5 раза превышает стехиометрически необходимое его количество, что достаточно для практически полного извлечения ванадия и железа, содержащихся в композиции. Уменьшение процентного содержания карбида кремния приводит к снижению степени восстановления ванадия и железа. Повышение содержания карбида кремния в смеси выше указанного предела увеличивает вязкость шлака, затрудняет восстановление ванадия и железа. Одновременно возрастает расход карбида кремния. Известняк, взаимодействуя с жидким металлом, разлагается с образованием СаО и С0г|. Образующаяся известь позволяет получить оптимальную вязкость шлака, а выделение COQ способствует энергичному перемешиванию шлака и ускорению диффузионных процессов восстановления ванадия и железа. Указанное содержание ванадиевого шлака в легирующей смеси определяется

из соотношения карбид кремнйя-шлак, составляющее при условии полного извлечения ванадия из шлака 0,15-0,20, что при наличии в смеси 12-16% карбида кремния определяет долю ванадиевого шлака . В отличие от известной легирующей смеси, эффективной при использовании в области температур 1500-1600°С при времени обработки 20-30 мин, предлагаемая композиция эффективна при обработке железоуглеродистых расплавов с температурой в течение 1015 мин. Пример, Опытные плавки проводят в лабораторной печи с графитовым нагревателем. Масса чугуна, содержащего вес.: С 3,36; Si 2,21; Мп 0,5б; Сг следы; S 0,057 Р 0,093, составляет 1 кг. Легирующую смесь вводят в количестве S% от массы жидкого металла при . Время выдержки 10 мин, В опытных плавках используют ванадиевый шлак, содержащий, вес.%: U,5; CaO 23,0; SiO,j 19,0; FeO ,8, шлам карбида кремния ( Si С) и известняк (99,5% CaCOj). После ломола компоненты смешивают в пропорциях, указанных в таблице, где приведены результаты опытных плавок. Проведена акже плавка с использованием извест1 ой. легирующей смеси. Использование предлагаемой легирующей смеси обеспечивает по сравнению с известным составом увеличение извлечения ванадия при легировании, на 1,0-1,2%, повышение степени извлечения железа из шлака на 25%, сокращение в два раза времени легирования и снижение стоимости легирующей смеси на 45-60%.. Снижение себестоимости 1 т легированного чугуна или стали при использовании предлагаемой легирующей смеси составляет 19,0-7,22 - 11,78 руб.

Из50

10 вестная

Формула изобретения

Легирующая смесь, содержащая ванадий со держащий шлак, карборунд и кальцийсодержащий компонент, отличающаяся тем, что, с целью сни) ее стоимости, повышения извлечения ванадия и железа из ванадийсодержащего шлака и интенсификации процесса легирования, в качестве кальцийсодержащего компонента

30

30,0

10

она содер чит известняк при следующем соотношении компонентов, вес.: Ванадийсодержащий шлак70-75

Карборунд12-16

.ИзвестнякОстальное

Источники Информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № i42596i, кл. С 22 С 35/00, 197.