SU771168A1 - Exothermal briquet - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии/в частности к сплавам и лигатурам .This invention relates to metallurgy / in particular to alloys and master alloys.

Известна экзотермическа  смесь дл  раскислени  и легировани  стали марганцем следуклцего состава, вес.%: Ферромарганец85A known exothermic mixture for the deoxidation and alloying of steel with manganese of the following composition, wt.%: Ferromanganese85

Алюминиевый порошок 4 Селитра7Aluminum powder 4 Nitrate7

Плавиковый шпат4Fluorspar4

В качестве окислител  в этой смеси вместо селитры можно примен ть богатую марганцевую руду с содержанием MnOj более 89% и SfOi до 8%. Брикет готов т с использованием св зующих 1 .As an oxidizing agent in this mixture, instead of saltpeter, it is possible to use rich manganese ore with MnOj content of more than 89% and SfOi up to 8%. The briquette is prepared using binders 1.

Недостаток смеси состоит в том, что она содержит большое количество марганца в виде сплава, в результате чего использование марганца из марганцевой руды не превышает 8%.The disadvantage of the mixture is that it contains a large amount of manganese in the form of an alloy, as a result of which the use of manganese from manganese ore does not exceed 8%.

Наиболее близким к изобретению по использованным компонентам н достигаемой цели  вл етс  брикет дл  легировани , раскислени  и рафинировани  марганцевой стали, содержащий, вес,%:The closest to the invention in terms of the components used and the achievable goal is a briquette for alloying, deoxidizing and refining manganese steel containing, in weight,%:

Силикомарганец . 40-50 Алюминиевый порошок 8-15Silikomanganese. 40-50 Aluminum powder 8-15

Плавиковый шпат5-8Fluorspar5-8

Обожженный доломит 2-4 Марганцева  руда Остальное В брикет ввод т св зующее вещество 2 .Burnt dolomite 2-4 Manganese ore Else Binder 2 is added to the briquette.

Недостаток брикета состоит в том, что дл  его изготовлени  используют дорогосто щие дефицитные материалы - алюминиевый порошок, богатую маргач,to . цевую руду с содержанием марганца более 56% и окислов кремни  не более 8%. Использование марганца из руды не превышает 80%. При введении в брикет бедной марганцевой руды с The disadvantage of the briquette is that it is made using expensive, scarce materials — aluminum powder, rich in sugar, to. fine ore with a manganese content of more than 56% and silicon oxide not more than 8%. The use of manganese from ore does not exceed 80%. With the introduction of poor manganese ore with

15 содержанием марганца менее 50% и содержанием окислов кремни  более 8% наблюдаетс  неполное использование алюмини  и переход части его в металл .15 manganese content less than 50% and silicon oxide content more than 8%, there is an incomplete use of aluminum and the transfer of part of it to metal.

2020

Целью изобретени   вл етс  повышение степени использовани  марганца и удешевление брикета.The aim of the invention is to increase the use of manganese and reduce the cost of briquette.

Цель достигаетс  тем, что в бри25 кет, содержащий алюминий, кремний, марганец, железо, плавиковый шпат, марганцевую руду и св зукнцее, введен известн к, а алюминий, марганец, кремний и железо введены в виде комплексного сплааа при следунадем соотношении компонентов, вес.%г Комплексный сплав алюмини , кремни , марганца и железа 42,5-48 Марганцева  руда 31-38 Известн к7-12The goal is achieved by adding lime to a brick containing aluminum, silicon, manganese, iron, fluorspar, manganese ore, and sizkin, and aluminum, manganese, silicon, and iron are introduced as a complex alloy in the following ratio of components, weight .% g Complex alloy of aluminum, silicon, manganese and iron 42.5-48 Manganese ore 31-38 Known k7-12

Плавиковый шпат3-5Fluorspar3-5

Св зующее5-9Binding5-9

Соотношение кремни  и ашомини  в смеси принимаетс  с таким расчетом , чтобы общее содержание кремни  в восстановителе и кремнеземе мар-ганцевой руды было в 4,23-5,55 раз больше содержани  в них алюмини  (верхний предел руды при использовании марганцевой руды, содержащей до 10-17% SiOg, нижний предел - дл  руды, содержащей 25-30% SfOj,). Количество марганцевой руды беретс  таки чтобы окислов марганца хватало на окисление всего алюмини  и части The ratio of silicon and ashomini in the mixture is assumed so that the total silicon content in the reducing agent and silica of manganese ore is 4.23-5.55 times more than the aluminum content in them (the upper limit of the ore when using manganese ore containing up to 10 -17% SiOg, lower limit for ore containing 25-30% SfOj,). The amount of manganese ore is taken to manganese oxides enough for the oxidation of all aluminum and part

обеспечивакйт ей в образук цемкремни  с  шлаке отношение з 2-2,6. Млак с подобным отношением кремнезема и глинозема имеет минимальную температуру плавлени . Это позвол ет до минимума сократить расход флюсов, уменьшить его кратность и потери марганца.Providing it in the form of cement with slag ratio s 2-2,6. Mlak with a similar silica / alumina ratio has a minimum melting point. This minimizes the consumption of fluxes, reduces its multiplicity and manganese losses.

Г1паки, состо щие из AJjOj и S i 0,j,, хорошо разжижает известь. Введение в смесь извести не только райжижает ишак, но позвол ет повысить активность закиси марганца в шлаке и облегчить ее восстановление кремнием и алюминием. Однако известь - очень гигроскопичный материал. Даже намертво обоженна  при 1200-1400°С известь взаимодействует с влагой воздуха и св зующего, превраща сь в пушонку. Применение извести поэтому ограничивает возможность использовани  различных св зующих и не позвол ет хранить экзотермические брикеты более 1-2 сут, даже в тех случа х, когда в качестве св зующего примен ютс  смолистые, не содержащие влаги вещества. В св зи с указанным вместо извести в экзотермическую смесь введен известн к.G1packs consisting of AJjOj and S i 0, j, liquefy lime well. The introduction of lime into a mixture of lime not only removes the donkey, but makes it possible to increase the activity of manganese oxide in the slag and facilitate its recovery by silicon and aluminum. However, lime is a very hygroscopic material. Even tightly baked at 1200-1400 ° C, lime interacts with the moisture of the air and the binder, turning into fluff. The use of lime therefore limits the ability to use different binders and does not allow exothermic briquettes to be stored for more than 1–2 days, even in those cases when resinous, moisture-free substances are used as a binder. In connection with this, instead of lime, lime is added to the exothermic mixture.

Известн к вносит в экзотермически брикеты газообразную составл ющую СОВ обычных экзотермических смес х, в которых в качестве восстановител  используют порошок алюмини , а в качестве окислител  - селитру, газообразные вещества не ввод тс . Однако в таких смес х наблюдаютс  местные перегревы и интенсивное дымообразование , вызванное испарением части составл ющих шихты. В результат происходит интенсивное перемешивани образующегос  жидкого расплава, что способствует более полному протеканию реакций. В случае применени  в качестве восстановител  алюмини  в виде сплава с марганцем, кремнием и железоМ местные перегревы и испареиие части составл ющих шихты практически исключены. Поэтому вьаделение COg из известн ка способствует .перемешиванию расплава и более полному использованию восстановител  и окислител .The limestone introduces into the exothermically briquettes the gaseous component SOW of conventional exothermic mixtures, in which aluminum powder is used as a reducing agent, and nitrate as an oxidizing agent, no gaseous substances are introduced. However, in such mixtures local overheating and intense smoke formation are observed, caused by the evaporation of part of the charge components. As a result, intensive mixing of the liquid melt occurs, which contributes to a more complete course of the reactions. When aluminum is used as a reducing agent in the form of an alloy with manganese, silicon and iron, local overheating and evaporation of the components of the charge are practically excluded. Therefore, the removal of lime from COg contributes to the mixing of the melt and the fuller utilization of the reducing agent and the oxidizing agent.

Введение в экзотермические брикеты известн ка в количестве 7-12% позвол ет получать шлаки с температурой плавлени  1500-1550С как в системе - СаО (АЕдО, 45-63%), так в системе AEgO-j СаО (СаО 16-24%; SiOa/AB O 2,0-2,6), т.е. на прот жении всего экзотермического процесса.The introduction of limestone in the exothermic briquettes in the amount of 7-12% allows to get slags with a melting point of 1500-1550С both in the system CaO (AEdO, 45-63%), and in the system AEgO-j CaO (CaO 16-24%; SiOa / AB O 2.0-2.6), i.e. throughout the exothermic process.

При указанном расходе руды и соотношении между кремнием и алюминием 4,23-5,55 за счет.алюмини  восстанавливаетс  лишь 20-30% марганца. Остална  часть марганца (70-80%) восстанавливаетс  более дешевым восстановителем - кремнием.At the indicated ore consumption and a ratio between silicon and aluminum of 4.23-5.55, only 20-30% of manganese is reduced by aluminum. The remainder of manganese (70-80%) is reduced by a cheaper reducing agent, silicon.

Комплексный сплав алюмини , кремни , марганца и железа (ДМС) имеет состав, вес.%:Complex alloy of aluminum, silicon, manganese and iron (DMS) has a composition, wt.%:

Алюминий6,5-9,2Aluminum6.5-9.2

Марганец21,9-26,7Manganese21.9-26.7

Кремний25-33,1Silicon25-33.1

Железо33,1-38,6Iron33,1-38,6

В качестве св зуницего можно примен ть смолу,параЛин, сульфит-спиртовую барду, жидкое стекло, в том числе с добавкой минерализатора - кремнефтористого натри .Resin, paralin, sulphite-alcohol bard, liquid glass, including with the addition of a mineralizer, sodium silicofluoride, can be used as a zunic acid binder.

П р и м е р ы. Изготовили четыре серии брикетов с отношением кремни  к алюминию 5,55; 5,05, 4,23 и 4,351 Алюминий и кремний в брикеты вводили сплавом АМС с содержанием, вес.%: АС 6,5-9; Нп 22-30; Si 25-33 Fe - остальное.EXAMPLE Made four series of briquettes with the ratio of silicon to aluminum 5.55; 5.05, 4.23 and 4.351 Aluminum and silicon were introduced into briquettes by AMC alloy containing,% by weight: AC 6.5-9; H. 22-30; Si 25-33 Fe - the rest.

В качестве окислител  использовали марганцевую руду I сорта (Мп 44%, SlOa 10,8%), сорта (Мп 41%; SiO 17%) и ш сорта (Мп 41%; SiO. 30%).Manganese ore of grade I (Mn 44%, SlOa 10.8%), grade (Mn 41%; SiO 17%) and w grade (Mn 41%; SiO. 30%) were used as the oxidizer.

Составы брикетов приведены в таблице.Брикеты № 1-3 нагревали до 1500 C   ввдерживали при этой температуре 5-10 мин. При этом получили металл с содержанием марганца 43-46%; кремни  17,3-18%. Извлечение марганца в металл 91,0-95,0%. В брикеты 4 в качестве окислител  вводили марганцевую руду Ш сорта с содержанием марганца 40% и Si0 30%.The compositions of the briquettes are given in the table. Briquettes No. 1-3 were heated to 1500 C and held at this temperature for 5-10 minutes. At the same time, a metal with a manganese content of 43-46% was obtained; silicon 17.3-18%. Extraction of manganese in the metal 91,0-95,0%. Manganese ore III grade with a manganese content of 40% and Si0 30% was introduced into briquettes 4 as an oxidizer.

Брикеты использовали дл  раскисi лени  в ковше стали 45, выплавленно в мартеновской печи емкостью 30 .т. Извлечение марганца в металл в трех опытных плавках колебалось в пределах 89,3-91,6%. Температура металла I при раскислении одними брикетами увеличивалась на 5-10С. Качество стали, раскисленной брикетами, не отличалось от обычной.Briquettes were used for deoxidation in a steel ladle 45, melted in an open-hearth furnace with a capacity of 30 tons. Extraction of manganese in the metal in the three experimental trunks ranged from 89.3-91.6%. The metal I temperature during deoxidation with briquettes alone increased by 5-10С. The quality of steel, deoxidized briquettes, did not differ from the usual.

Таким образом, применение экзотермического брикета дл  раскислени  спокойной стали повышает использование марганца на 31-38%, способствует расширению сырьевой базыThus, the use of an exothermic briquette for the deoxidation of calm steel increases the use of manganese by 31-38%, contributes to the expansion of the raw material base

марганца за счет использовани  бедной марганцевой руды, снижает стоимость брикетов.manganese through the use of poor manganese ore, reduces the cost of briquettes.

Комплексный сплав - кремний - марганец - железоComplex alloy - silicon - manganese - iron

Марганцева  руда Известн кManganese Ore Known to

Плавиковый шпат Св зующееFluorspar Binder

Итого:Total:

Отношение кремни  к алюминию о The ratio of silicon to aluminum is about

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Экзотермический брикет дл  пр г мого легировани  стали марганцем, содержащий алюминий, кремний, марганец , железо, плавиковый шпат, марганцевую руду и св зующее, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени усвоени  марганца и удешевлени  брикета, он дополнительно содержит известн к, а алюминий , кремний, марганец и железо введены в виде комплексного сплава при следующем соотношении компонентов , вес.%:An exothermic briquette for direct doping of steel with manganese, containing aluminum, silicon, manganese, iron, fluorspar, manganese ore and a binder, characterized in that, in order to increase the degree of assimilation of manganese and reduce the cost of briquette, it additionally contains limestone, and Aluminum, silicon, manganese and iron are introduced in the form of a complex alloy in the following ratio of components, wt.%: 42,6 42.6 42,5 42.5 46 31,4 31,5 46 31.4 31.5 34 12 1234 12 12 99 5 9 5 9 5five 4four 9 9 7 100 100 ,7 100 100, 0000 4,344.34 4,234.23 5,055.05 Комплексный сплав алюмини , кремни , марганца и железа 42,5-48 Марганцева  руда 31-38 Известн к7-12Complex alloy of aluminum, silicon, manganese and iron 42.5-48 Manganese ore 31-38 Known for 7-12 Плавиковый шпат 3-5 Св зующее5-9Fluorspar 3-5 Binding5-9 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Баптизманский В.И. и др. Раскисление и легирование стали экзотермическими ферросплавами. Киев, Техника, 1970, с.60-68.Sources of information taken into account during the examination 1. Baptismansky V.I. and others. Deoxidation and alloying have become exothermic ferroalloys. Kiev, Technique, 1970, p.60-68. 2. Авторское свидетельство СССР 513104,- кл. С 22 С 35/00, 1974.2. USSR author's certificate 513104, - cl. C 22 C 35/00, 1974.