Покрытие для окатышей

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Ресттубинк ()863690 (61) Дополнительное к ает. свид-ву— (22) Заявлено 0511.77 (21) 2559855/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 22 R 1/245

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 150981.бюллетень hK 34

Дата опубликования описания 1509.81 (53) УДК бб9» 1б8 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Г.Мизин, И.A.Koïèðèí, И.В.Рябчиков, В.П.

Л.В.Слепова и М.A.Ðûññ (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт металлур (54} ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ОКАТЫШЕЙ

Изобретение относится к черной Окислы карбидообметаллургии, а именно к выплавке фер- разующих металлов 1-20 росплавов. углеродистый матеИэвестно нанесение на окатыши угле- риал Остальное родистого материала (1) .

Состав изготавливают иэ порошкообНедос аток его заключается в том, разного углеродистого материала, нап-.. что в пропессе выплавки ферросплава ример пылей нефтяного кокса, метализ окатышей, содержащих концентрат лургического кокса или другого пылеoK JIoB HavpHMep редкоземельных меис

10 видного углеродистого материала фракталлов (R3M), и углеродистый матери- сии менее 0,074 мм и измельченного ал, по мере расходования восстановите- карбидообраэующего окисла, например ля поверхностного слоя в контактных Tip, y>p<, НЬ Оу„-ЧОЗ, Мо0 фракпии зонах с квариитом происходит взаимо- менее 0,10 мм, действие окислов с кремнеземом и обра- Состав наносят на поверхность оказование легкоплавких силикатов. Раэ- 15 тыщей, изготовленных иэ концентратов витие этого проиесса интенсифицирует- окислов редкоземельных металлов и ся за счет проникновения в окатыши восстановителя. Сцепление смеси с окапаров моноокиси кремния. Образование тышами достигается за счет связки, легкоплавких силикатов затрудняет входящей в состав окатышей или ввопротекание основного процесса - кар- 20 димой дополнительно на поверхность бидообраэования. окатышей. Количество смеси для покрыЦель изобретения является интен- . тия составляет 2-10а от веса окатыше

ышей, сификапия процессов карбидообраэова- Окатыши с нанесенным на них покрыния в окатышах и в основной шихте. тием высушивают и проплавляют с основцель достигается тем, что пок- 25 ной шихтой, состоящей иэ кварцита, рытие дополнительно содержит один или железной стружки и углеродистого воснесколько окислов карбидообраэующих становителя. В дуговой электропечи металлов, способных образовывать тер- происходит нагрев шихты и образование мически устойчивые карбиды при следую- на поверхнОсти окатышей карбидов мещем соотношении компонентов, вес. 4: таллов (TiC, ЧС, йЬС,. нС, MoC).

863б90

Образующиеся карбиды — термически устойчивые соединения, они препятствуют взаимодействию кремнезема с окислами металлов, а избыток углерода препятствует проникновению паров моно,окиси кремния в объем окатыша.При дальнейшем нагреве происходят реакции карбидообраэования в объеме окаI тышей и в объеме основной шихты.

Покрытие сохраняет защитные свойства до полного протекания процессов карби-10 дообразонания. При последующем нагре-.t ве шихты в глубоких слоях ванны печи происходит разрушение всех карбидов окислами кремния с образованием сплава.

При этом восстановление окислов металлов и кремнезема происходит.

15 полностью без шлакообразования и без образования карбидных настылей, образующихся в результате выпадения кристаллов карбидов металлов иэ легкоплавкого силикатного шлакового расплана. 20

Проведены испытания при плавке окатышей углетермическим методом на опытно-промышленной печи мощностью

1200 кВа. Окатыши получают из смеси концентрата окислов РЗМ с пылью неф- 25 тяного кокса при соотноше.;ни 1:1,40.

Поверхность окатышей опылинают смесью

Ti0 с пылью нефтяного кокса при содержании TiO< в смеси 1,10 и 20%.

Расход смеси составляет 5% от веса окатышей.

Шихта для плавки состоит из 50% окатышей и 50% кварцита Фракции

20-40 мм, коксика 5-20 мм и железной стружки. Температура материалов в 35 печи 1800 С.

Результаты опытов приведены в табл. 1

Та блица 2

Относи .гельная скорость образования карбидсн, %

Т О Пыль нефтяного кокса

Известное

О 100

100

Предлагаемое

Т а блица 1

115

1 99

115

Относительная скорость образования карбидов, Ъ

Состав смеси,%

Относительный удельный расход электроэнергии, %

Пыль нефтяного кокса

158

Скорость образования сплава определяют по количеству носстановленного РЗМ и кремния в единицу времени.

При увеличении количества окислов тугоплавких металлов, например TiO,. в составе смеси покрытия свыше 203 относительная скорость образования карбидов РЗМ уменьшается вследствие уменьшения соотношения углерода к

РЗМ в составе смеси. Для подтверждения этой закономерности были проведены опыты с 30% Ti01 в смеси. Относи" тельная скорость образования карбидов

40 в окатышах при этом соответствует

150%. Таким образом, дальнейшее повы.шение карбндообразуюших и слое на поверхности окатышей не ускоряет процесс карбидообраэонания внутри окаты65 ша, не изменяется н скорость образо100

100

0 100

1 99

110

10 90

20 80

130

150

Как следует из приведенных данных относительная скорость образования карбидов редкоземельных металлов уве.личивается за счет предотвращения взаимодействия окатышей с кремнезе.мистымй компонентами шихты. относительная скорость образования карбидов увеличивается в 1,1-1,5 раза по сравнению с известным. Удель-. ный расход электроэнергии в лабораторных опытах снижается на 2-20%.

При снижении количества окислов металлов из группы TIOO, V О,ЙЬ О, WO>, Мо01 в покрытии менее 1 Ьес.В компоненты окатышей взаимодействуют с окислами основной шихты и ошлаковываются, при увеличении количества окислов металлов н покрытии более 20% процесс восстановления окислов РЗМ н окатышах замедляется и проходит не полностью.

В следующих опытах, рассчитанных на получение сплава, температуру увеличивают до 1900 С, при которой происходит взаимодействие РЗМ с крем". неземом шихты. Шихта для плавки состоит из 50% окатышей и 50Â кварцита фракции 20-40 мм, коксика 5-20 мм и железной стружки.

Результаты опытов приведены в табл. 2.

Состав смеси для покрытия, %

863690

Формула изобретения

Составитель О.Веретенников

Редактор M.öèòêèèà Техред N. Табакович Корректор Ю.Макаренко

Заказ 7707/42 Тираж 684 Подписное

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 вания сплава, а следовательно, дальнейшее увеличение- количества окислов

РЗМ непелесообразно.

Покрытие для окатышей, состоящее из карбидообразующих окислов металлов и углеродистого материала, позволяет значительно ускорить пропесс образования карбидов и тем самым снизить расход "лектроэнергии.

Для внедрения данного состава не требуется капитальных затрат, внед рение может быть осуществлено на действукщем оборудовании.

Экономия составит около 100 тыс.руб. в год за счет улучшения показателей при выплавке. сплава (снижение расхода электроэнергии на 2-33, повышение извлечения ведущих редкоземельных элементов), Покрытие для окатышей, включающее углеродистый материал, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с пелью обеспечения интенсификапии пропессов карбидообразования в окатышах и в основной шихте, оно дополнительно содержит один или несколько ох слов карбидообразующих металлов при следующем соотношении компонентов, весЛ:

Окислы карбидообразующих металлов 1-20

Углеродистый матери-. ал Остальное

Источники информаиии, >5 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3"65574, кл. С 21 В 1/28, 1973.