Брикеты для производства сплавовкальция

 

Союз Советских

Соцнаанстнческнх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТВЛЬСТВУ

<1834184 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 140679 (2I) 2779188/22-02 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет—

Опубликовано 3606 81. Бюллетень И9 20

Дата опубликования описания 05.06.81 (51) м. к,.

С 22 С 33/04

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений и открытий (53) УДК 669.168 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Н. Кожевников и В. A. Паньков (71) Заявитель

Институт металлургии Уральского научного ц !

AH СССР (54 ) БРИКЕТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СПЛАВОВ КАЛЬЦИЯ

Изобретение относится к металлургии, в частности для получения сплаt вов кальция с кремнием.

Известны брикеты для производства силикокальция, содержащие, %: известь

60-70 и углеродистый восстановитель

30 40 Г1) °

Недостатки известных брикетов состоят в том, что,они р.:ссыпаются на воздухе при хранении и транспортировке, так как,обладают низкой прочностью. При контакте влаги воздуха с иэвестью происходит гашение последней, брикеты разогреваются и разрушаются. В результате этого они не наш-15 ли широкого. применения.

Цель изобретения — повышение прОчности, снижение потерь кальция и кремния при производстве сплавов.

Поставленная цель достигается тем, 20 что брикеты, содержащие известь и углеродистый восстановитель, дополнительно содержат торф при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Известь .50-80

Углеродистый восстановитель 3-15

Торф 15-40

Влажность торфа (на сухую массу) должна быть в пределах 10-20%, а эолв ность не более 12%.

Установлено, что при добавке торфа более 40% и с зольностью выие

12% снижается качество сплава за счет перехода в него примесей, например железа и алюминия. При этом снижается и прочность брикета при хранении за 24 ч. Если вводить в брикет. торфа менее 15%, то прочность повышается недостаточно.

Брикеты диаметром 20 мм изготовляют на прессе под давлением

1100 кг/см . Крупность частиц извести и торфа составляет соответственно

О, 35 и 1 мм. Влажность торфа 12%, зольность 7,4%. ьрикеты сразу после приготовления подвергают испытаниям на прочность, а затем через 24 ч после хранения на воздухе с влажностью 60-70% при температуре +20 С.

Состав брикетов и результаты испытания на прочность приведены в табл. 1.

834184

Т а б л и ц а 1

0,5

60 40

70 30

Разрушился без нагрузки

То же

Известные

1,6

18,6 13,0

38,0 25,6

89,0 80,0

150,0 130 0

220,0 197,0

5 5

5 10

5 15

10 25

10 35

85

Предлаг аемые

65

10 40 255

228

10 45

15 15

20 15

3 17

1 19

208

333

76,0 62,0

65,0 54,0

90,0 83,0

65

47,0

92,0

d0 (1) СаО + 3С СаС + СО

Торф в брикете является не только 40 связукщим. При влажности 10-20%, он содержит 28-32% твердого углерода. .Поскольку торфа в брикете 15-40%., то, следовательно, э".о составляет 5-12% твердого углерода.

Углеродистый восстановитель, например нефтяной кокс, содержит 90% твердого углерода, это эквивалентно в брикете 2,7-13,5% С,- . Тогда доля твердого углерода, вносимого за счет О торфа, в .брикете составит .более 37%.

Отсюда следует, что торф еще и восстановитель, причем, (показано ниже) наиболее активный.

Установлено, что в интервале температур 1700-18500С при нагревании извести с углеродом идет суммарная реакция

В образовании карбида принимает участие газовая (Са„ д ) и жидкая фаза (расплав СаО-Ca Ca) .

В первом случае идет реакция

+ (11) во втором — углерод взаимодействует преимущественно в расплаве с известью.

Установлено также, что в брикете, содержащем торф, степень образования карбида кальция на единицу выае, чем в брикете без торфа в среднем на 1520%.

Образукщийся при нагревании торфа торфококс имеет самую высокую удельную поверхность (250 м /г) среди применяемых на практике углеродистых восстановителей, а также хорошую реакционную способность.

Высокая удельная поверхность обусловлена мелкими частицами углерода и пористостью. В результате этого образуется мелкий и более химически активный карбид кальция.

Этот брикет лучше усваивает моноокись кремния по реакциям:

СаС . + 510 СаО + 51 С + СО

2С + 510 SiC + СО

834184 о

20,7 57,4 21,9 60,0 35,0 — 29,4 24,1

20,0 55,3 24,7 65,0 10,0 25,0 23,6 20,5

Формула изобретения

Составитель О. Веретенников

Редактор М. Ткач Техред М. Голинка Корректор Ь. Гриценко

Заказ 4009/50

Тираж 681 ПодПисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патеит"., r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример. Опыты проводят в интервале температур 1450-1700О C 60 мин.

В лабораторных условиях нагревают две шихты. Первая содержит брикеты из извести и нефтяного кокса, а также кварцит. Вторая шихта состоит из брикетов, содержащих известь, нефтяной

5 кокс, торф и кварцит. Обе шихты расКак видно из табл. 2, потери кальция и кремния меньше, если в брикетах имеется торф.

Введение торфа улучшает газопрони- 25 цаемость брикета, позволяет на практике заменить древесный уголь при выплавке силикокальция карботермическим ,способом.

Преимущество предлагаемого брике- 30 та перед известным состоит в том, что прочность повышается в несколько раэ. Это уменьшает количество мепочи и потери при транспортировке, перегрузке и хранении, а также при план- З5 ке. Кроме этого,, уменьшается вынос пыпи в атмосферу с колошником печи.

Введение торфа способствует улучшению газопроницаемости колошника эа счет удаления летучих. считаны на получение сплава силикокальция одинакового состава, а именно

Са0 + 45iO< + 9С = CaSi + 25i + 9CO

Результаты опытов приведены в табл.2.Содержание 510 в кварците 98%, твердого углерода в нефтекоксе 90%, избыток углерода 5В.

Таблица 2

Брикеты для производства сплавов кальция, содержащие известь и углеродистый восстановитель, о т л и ч аю щ и е с я тем, что, с целью повышения прочности, снижения потерь кальция и кремния при производстве сплавов, дополнительно содержат торф при следующем соотношении компонентов, вес ..В:

Известь 50-80

Углеродистый восстановитель 3-15

Торф 15-40

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 260653, кл. С 21 С 5/56, 1960.