Способ выплавки рафинированного феррохрома

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистических

Республик ()785372 (6l ) Дополнительпос к авт. свид-ву (22) Зая влево 13,07.78 (2! ) 2656490/21 02 (51)M. Кл. с присоединением заявки ЛЙ

С22С3304

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07.12.80. Бюллетень Эй 45

Дата опубликования описания 07.12.80 по делам иэооретеиий и открытий (53 ) УД K 669. 168 (088.8) Ю.М. Чупахин, В. Я. щедровицкий, Л. И. Шапошник, Л. И. Бойцов, В. А, Саранкин, А. А. Седов, В. М. Ермолов и Л. Н. Стебливец

/ 4 77yg

Запорожский завод ферросплавов 4е и ° е Ь ч,1(ю Я,"е (72) Авторы изобретения (71 ) 3 ая в и тел ь

I (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ РАФИНИРОВАННОГО ФЕРРОХРОМА

Изобретение относится к черной 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 хромо5 вой руды и извести, выпуск металла с содержанием кремния, до 3% и обработку его шлаком предыдущей плавки с подачей на шлак железной руды для рафинирования металла (1). г с

Недостатком укаэанного способа является то, что при выпуске металла с высоким кремнием происходит активное взаимодействие последнего со шлаковым гарниссажем приемного ковша приводящее к прогару ковша, а кратковременность обработки отвальным шлаком и железной рудой и недостаточное развитие межфазной гра. ницы 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 выпуска металла и шлака 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 преимушествами этого приема: возможность поддержания более высоких температур процесса, что невозможно по известному способу, ввиду нерегулируемости процесса; повышение 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 выпуска 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, находящейся в объеме шлака.

78537

Повышая окисленность шлака, ослабляются связи хрома с кислородом и ускоряется акт его отнятия восстановителем, а сам процесс

I схематически представляется следующим образом: по известному способу: (СгтОз) + Si Cr + (CrO) + (SiOq) по предлагаемому: (СгОз) + 3!2 Si Cr + 3/2 (Si0q), т.е. рафинирование металла от кремния шлаком с более высокой степенью окисленности идет непосредственно до металла. Образование же 20

CrO, имеющей более высокую термодинамическую прочность, приводит к дополнительным потерям хрома со шлаком. Присутствие ес в шлаке ведет к снижению межфазного натяжения на границе металл-шлак и ухудшает условия разде- 25 ления корольков восстановленного мсталла от шлака.

Упрощенно механизм можно представить следующими реакциями:

Повышение производительности электропечи при выплавке рафинированного феррохрома предлагаемым способом объяснястся тем, что процессы окисления высоких концентраций восстановителя идут гораздо быстрее, чем низких, поэтому, создавая высокую окисленность шлака в период низких концентраций кремния, тем самым ускоряется весь цикл выплавки феррохрома.

Выбранное количество железорудного материала определялось оптимально возможной остаточной концентрацией кремния в феррохроме. При даче в печь железорудного материа40

2 4 ла менее 2% от веса металла дает незначительный эффект по окисленности liUIBKR 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.

Пример. 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.o) извести. После проплавления из печи выпускали шлак. На второй стадии в печь загружали 2300 кг (37,5%) фсрросиликохрома, 6000 кг(37,5%) хромовой руды и 5700 кг (36,5%) извести. После проплавления из печи выпускали шлак. На третьей стадии загружали 1600 кг (25%) ферросиликохрома, 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 выплавки феррохрома.

Загрузку железорудного материала (например, железной руды) наиболее целесообразно осуществить за 20-60 мнн до выпуска металла и шлака. При меньшем значении времени процесс рафинирования не успевает завершиться, при большем рафинирование осуществится неполностью, поскольку преимущественно кремнйй будет восстанавливать железо и повысится концентрация окиси хрома в шлаке. Данные выводы получены на основании промышленного опробования предлагаемого, результаты которого представлены в таблице.

К

О х a о ч э х о хоа

;ь у х

° О о и о а н ь ь

9 ь ь

1 и о ь оо г 4) Г 4 К0

Ch Oi ! (!

7l х х

> о х

2 х! а

1 о

И ь î ь

СЧ О ь

СЧ о о Д

> v и g

1 н ф

Ю

М о о х

1 м

I <

0

В

I x И

cf а

I o (") 1 z

I д

1.х

М I. I

CO н

)Я х

1х Ь ь ь ь о х н о ь ь (( г гь

\сь ( ф

1 о а а

v х !>

-Д оБо

4 х о

62 о е» 2 а.

ЯД

g ах а! х х Я

Щ

I е в

СЧ р ч:>„о

QO gg ь ь

Г 3

785372 а О м ь ь ( (м м м м

Г

\ ь ф 00

Ф/ъ ь n сч

О ь ь ь ь ! м ф

И

I о а

)

1 !

I

О ъ

Ю

1 о

1 v

1 о

I(; ! gp

1 Ф

1 о ! х

1 .О х х

И р

I o а н ю

1 Я

Ю

I о

1 (Й

I 4ю

785372

Составитель О; Веретенников

Техред Н. Бабурка

Корректор И. Муска

Подписное

Редактор С. Титова

Заказ 8763/28 Тираж 694

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Применение предлагаемого способа позволит повысить извлечение хрома на 0,6 — 0,8% с соответствующим снижением содержания кремния, производительность печи — на 1,2 — 1,4%, Формула изобретения

Способ выплавки рафинированного феррохрома, включающий проплавление предельного силикохрома, хромовой руды и извести в элект- 10 родуговой печи с периодической их загрузкой и скачиванием шлака, выпуск металла и шлака нз печи, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения хрома и увеличения производительности печи, за 20-60 мин до выпуска металла и шлака в печь загружают железорудный материал в количестве 2-10% от веса металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 205851, кл. С 21 С 7/00, 1966 (прототип).