SU771168A1 - Экзотермический брикет - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии/в частности к сплавам и лигатурам .

Известна экзотермическа  смесь дл  раскислени  и легировани  стали марганцем следуклцего состава, вес.%: Ферромарганец85

Алюминиевый порошок 4 Селитра7

Плавиковый шпат4

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 .

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%.

Наиболее близким к изобретению по использованным компонентам н достигаемой цели  вл етс  брикет дл  легировани , раскислени  и рафинировани  марганцевой стали, содержащий, вес,%:

Силикомарганец . 40-50 Алюминиевый порошок 8-15

Плавиковый шпат5-8

Обожженный доломит 2-4 Марганцева  руда Остальное В брикет ввод т св зующее вещество 2 .

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

15 содержанием марганца менее 50% и содержанием окислов кремни  более 8% наблюдаетс  неполное использование алюмини  и переход части его в металл .

20

Целью изобретени   вл етс  повышение степени использовани  марганца и удешевление брикета.

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 к7-12

Плавиковый шпат3-5

Св зующее5-9

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

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.

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.

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 .

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.

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.

Комплексный сплав алюмини , кремни , марганца и железа (ДМС) имеет состав, вес.%:

Алюминий6,5-9,2

Марганец21,9-26,7

Кремний25-33,1

Железо33,1-38,6

В качестве св зуницего можно примен ть смолу,параЛин, сульфит-спиртовую барду, жидкое стекло, в том числе с добавкой минерализатора - кремнефтористого натри .

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.

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%).

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%.

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.

Таким образом, применение экзотермического брикета дл  раскислени  спокойной стали повышает использование марганца на 31-38%, способствует расширению сырьевой базы

марганца за счет использовани  бедной марганцевой руды, снижает стоимость брикетов.

Комплексный сплав - кремний - марганец - железо

Марганцева  руда Известн к

Плавиковый шпат Св зующее

Итого:

Отношение кремни  к алюминию о

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   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.%:

   42,6

   42,5

   46 31,4 31,5

   34 12 12

   9

   5 9

   5

   4

   9

   7 100 100 ,

   00

   4,34

   4,23

   5,05

   Комплексный сплав алюмини , кремни , марганца и железа 42,5-48 Марганцева  руда 31-38 Известн к7-12

   Плавиковый шпат 3-5 Св зующее5-9

   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.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 513104,- кл. С 22 С 35/00, 1974.