Способ изготовления брикетов из ферросплавов и алюминийсодержащего материала

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БРИКЕТОВ ИЗ ФЕРРОСПЛАВОВ И АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА, -включающий приготовление смеси мелкодисперсного , ферросплава и алюминийсодержащего материала и ее прессование в пресс-форме , отличающий ся тем, что, с целью повышения плотности и прочности брикетов, нагревают смесь до 300-350С, затем дополнительно вводят нагретый до 850-900 С кусковой ферросплав при соотношении его и смеси 1:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5Ц С 22 В 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 а ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (2 1 ) 329 9,79/22-02 (22) 02.06.81 (46) 23.03. 83. Бюл. Р 11 (72) С.Г.Зинченко, A.A.Påçíÿêîâ и

М.Д.Аракчеев (71) Всесоюзный научно-исследователь— ский и проектный институт вторичных цветных металлов (53) 669.15-198 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 564347, кл. С 22 В 1/14, 1975.

2. Патент ФРГ Р 1433621, кл. 186 7/00, 1971. (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БРИКЕТОВ ИЗ ФЕРРОСПЛАВОВ И АЛЮМИНИЙСОдЕРжАщЕГО МАТЕРИАЛА, .включающий приготовление смеси мелкодисперсного ферросплава и алюминийсодержащего материала и ее -прессование в пресс-форме, отличающий ся тем, что, с целью повышения плотности и прочности брикетов, нагревают смесь до 300-350 С, затем дополнительно вводят нагретый до 850-900 С кусковой

„.SU„„1006521 А ферросплав при соотношении его и смеси 1: (1,2-1,5), а прессование осуществляют в пресс-форма, нагретой до 400450 С.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве ферросплава используют ферромарганец".3. Способ по п.1, о т л и ч а ю.шийся тем, что ферромарганец используют в сочетании с феррохромом, ферросилицием, ферроникелем.

4. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве алюминийсодержащего материала используют отсевы алюминиевой стружки.

5. Способ по пп.1-3, о т л и ч аю шийся тем, что крупность кус- ф кового ферросплава выбирают в пределах 5-15 мм, а мелкодисперсного—

0,01-.0,3 мм. б. способ по пп.1-3, о н л н ч а- С ю шийся тем, что мелкодисперс ный ферросплав смешивают с алюминий- содержащим материалом в соотношении (1-11)з1.

1006521 б5

Изобретение относится к металлургии, .в частности к способам иэГотовлейия брикетов из ферросплавов и алюминийсодержащих материалов, используемых в качестве, например комплексных раскислителей.

Известен способ изготовления брикетов, заключающийся в обработке измельченной руды и флотационных концентратов связующим раствором унифицированной карбамидной смолы, приготовлении смеси, последующем ее прессовании в брикеты и термообработке при 125-175 С в течейие 30-180 мин до полной поликонденсации смолы Р 1) .Недостатком этого способа является длительная стадия термообработки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления брикетов из ферросплавов и алюми-20 нийсодержащего материала, заключающийся в приготовлении смеси мелкодисперсного ферромарганца (50-98 вес. Ъ) и алюминийсодержащего материала— алюмофлюсовой композиции (2-50 вес. Ъ) и ее прессования в пресс-форме P2).

Недостатками известного способа являются низкие плотность и прочность получаемых брикетов.

Цель изобретения — повышение плот30 ности и прочности брикетов.

Для достижения поставленной цели при изготовлении брикетов из ферросплавов и алюминийсодержащего материала готовят смесь мелкодисперсного ферросплава и алюминийсодержащего материала и прессуют ее в пресс-форме, причем смесь нагревают до 300-350 С, дополнительно вводят нагретый до 850900 С кусковой ферросплав при соотно-40 шении кускового ферросплава и смеси

1:(1,2-1,5), а прессование осуществляют в пресс-форме, нагретой до 400450"C. .В качестве ферросплава используют ферромарганец.

Кроме того, ферромарганец используют .в сочетании с феррохромом, ферросилицием, ферроникелем.

В качестве алюминийсодержащего материала используют отсевы алюминиевой стружки..

Крупность кускового ферросплава находится в пределах 5-15 мм, а мелкодисперсного — 0,01-0,3 мм. „„5S

Причем мелкодисперсный ферросплав смешивают с алюминийсодержащим материалом в соотношении (1-11):1.

Интервал температур нагрева мелкодисперсной смеси определен из усло- 60 вия,,что скорость окисления алюминия при 300-450. С возрастает медленно, а наличие окислой пленки на частицах алюминийсодержащего компонента (например, алюминиевых отсевов), предохраняющей металл от дальнейшего окисления, еще больше ее снижает.

Кусковая. фракция ферросплава, нагретая до 850-900 С, обеспечивает повышение температуры нагрева мелкодисперсной массы, начиная с момента смешивания нагретых до разных температур мелкодисперсной смеси и кусковой фракции.

Частицы кусковой фракции, нагретые до более высокой температуры, чем мелкодисперсная масса, при смешивании обволакиваются слоем мелкодисперсных частиц вследствие подплавления и прилипания алюминийсодержащих фракций.и малых размеров частиц измельченного ферросплава (0,01-0,3 мм), При прессовании названной смеси в пресс-форме происходит интенсивное усреднение температуры брикетируемого материала, вызванное уплотнением частиц и увеличением площади их контактирующих поверхностей. Протекающие одновременно во время прессования охлаждение частиц кусковой фракции (в результате чего кусочки уменьшаются), нагревание мелкодисперсной массы; способствующее ее размягчению, и нагретая до 400-450 С матрица создают, условия эффективного уплотнения

1и спекания брикета.

Размеры частиц кусковой фракции

5-15 мм выбраны опытным путем по определению максимального насыпного веса смесей крупных частиц.

Размеры частиц мелкодисперсных материалов определены опытным путем и выбраны из условий обеспечения хороших прессуемости и спекания во время прессования (насыпной вес подготовленной шихты составляет 3,5-3,77 г/см, 3 насыпной вес шихты, подготовленной согласно известному способу - 4 0-

Э

Г

4,115 г/см фракции - 0-2,5 мм) .

Влагодаря соотношению при смешивании кусковой и мелкодисперсных фракций 1: (1,2-1,5) частицы кусковой фракции (которых в. объемном отношении меньше) в брикете заключены в спрессованную мелкодисперсную массу.

Эти крупные частицы компактного ферросплава увеличивают общую объемную . плотность брикета на 8-153.

Соотношение мелкодисперсного ферросплава и алюминийсодержащего компонента, равное (1-11):1, выбрано из условий рационального утяжеления раскисляющего алюминия с целью повышения его полезного использования в сплаве.

Пример 1. В лабораторный смеситель помещают 11 кг ферромарганца дисперсностью 0,01-0,35 мм и 1 Kl отсевов алюминиевой стружки дисперс- . ностью 0,01-5 мм с содержанием алюминия 804. Материалы тщательно перемешивают в течение 5 мин. Эту смесь

1006521 При мер

Количество алюминийсодержащего материала, Ъ

Плотность брикетов, г/-см усилие раздавливания брикетов, кг/см

Предла- Известгаемый - ный

Пред- Известлага- ный еьый

Предла- Известгаемый ный

Известный гаемый

5,9

315

1,5

Разрушаются при распрессовке (50а) 10

5,42

4,6

15

5,11

4,3

1,18 То же

332

20

4,83

4,27

0,8

345

30

4,36

4 к08 0 r 5

387

Разрушают ся прн испытаниях помещают в тигле в муфельную .печь, где поддерживают температуру 340

+10 С. Одновременно в другой муфельной печи нагревают кусковой (крупностью 5-15 мм) ферромарганец до 890 а

10,С. В теплоизолированную емкость

5 отбирают порции по 275 г мелкодисперсного нагретого компонента и 225 r кускового нагретого ферромарганца, тщательно перемешивают шпателем вруч- О ную в течение 0,5-1 мин. Полученную, смесь подают в пресс-форму, нагретую до 440+10 С, и прессуют на гидравлическом прессе П474А при удельных давлениях 3100, 3760 и 3800 кгс/см2 . Foтовые брикеты извлекают из пресс-фор- 5 мю. Плотность брикетов — 5,54, 5,86 и 5,9 г/см. соответственно, усилия, ъ необходимые для их раэдавливания . 303, 310, 315 кгс/см .

Пример 2. Изготавливают 20 смесь, состоящую из 1 кг мелкодисперсного (0,01-0,35 мм) ферромарганца и 1 кг отсевов алюминиевой стружки дисперсностью 0,1-5 мм. Смесь гомогенизируют и s тигле помещают в му- 25 фельную печь, где нагревают до 310

10 С. Одновременно в другой муфельной печи нагревают кусковой ферромарганец (крупностью 5-15 мм) до 860 +

+10 С. В теплоиэолированную емкость 30 отбирают порции по 300 г мелкодисперсного нагретого компонента и 200 r кускового ферромарганца, тщательно .перемешивают и подают в пресс-форму, I нагретую до 410+10 С, после чего прессуют:на прессе П474А при удельных давлениях 3100, 3760, 3800 .кгс/см .

Готовые брикеты извлекают иэ пресс формы. Плотность брикетов — 4,12, 4,28 и 4,36 г/см, усилия, необходимые для йх раэдавливания, — 381, 385 и 387 кгс/см2- соответственно.

Пример 3. Иэхътавливают смесь из 5 кг ферромарганца дисперсностью 0,01-0,35 мм и 1 кг отаевов алюминиевой стружки дисперсностью

0,01-5 мм. Материалы тщательно перемешивают. Смесь помещают в тигле в муфельную печь и нагревают до 330

=10 С. Одновременно в другой муфельной печи нагревают кусковой ферромарганец (крупностью 5-15 мм) до

870+10 C. Для изготовления брикетов нагретые материалы отбирают порциями, в каждой по 285 г мелкодисперсного компонента и 215 г кускового ферромарганца, тщательно перемешивают и подают в нагретую до 430+10 С пресс-форму, после чего преесуют на прессе П474А при удельных давлениях

3100, 3760 и 3800 кгс/см Готовые брикеты извлекают из пресс-форми.

Плотность брикетов — 5,34, 5,4, 5,42 г/смэ, усилие раздавливания—

325, 327 и 330 кгс/см . !

В таблице приведены свойства брикетов, полученных предлагаеьым и известным способами.

Количество осыпи при испытаниях на сбрасывание, Ъ

1, 2 Разрушаются 330 послойно при распрессовке

1006521

Составитель Н. Соловей

Редактор Н. Егорова Техред K.Ìûöüî . Корректор С.Шекмар

Заказ 2056/43 "Гираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîeêòíàÿ, 4

Как следует из приведенных данных, предлагаеыюй способ в сравнении с известным повьаоает прочность и плотность брикетов (8-15%), а также позволяет снизить удельное давление прессования брикетов на 60-68%. Экономический эффект . от использования предлагаемого cnbco5a сос. тавит 1667 тыс. рублей в год.