книги из ГПНТБ / Розенцвейг Я.Д. Краткий справочник ферросплавщика (для рабочих)

Шмта состоит из актюбинекой хромовой руды марки ДХ-,1 ('содержание фосфора не более 0,01%; перёд плавкой руту прокаливают), силикохрома (отбирают специально, содержание кремния в нем не менее 50%, углерода ;не вы­ ше 0,027%, фосфора не выше 0,03%), извести (содержание СаО>92%, .раз!мер кусков 0—'20 лш; недопустимо содержа­

смесь. Расплавление шихты при отрытой дуге продолжа­ ется около 2 ч, причем напряжение после -получения ус­ тойчивой дуги увеличивают до —300 в. После полного

проплавления всей' шихты шлак сливают. Состав шлака: ~ 0,033% С, 43,35% СаО, 31,56% SiOo. ,11,4% MgO, 1,17%

нагрузку и загружают рудно-известковую смесь. После пол­ ного проплавления делают десятнимннут-ную выдержку и за­ тем выпускают оплав и шлак в ковш, наполненный шлакам

КОНТРОЛЬ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СПЛАВОВ ХРОМА

При выпла-вке углеродистого и .передельного феррохрома основными объектами контроля должны быть состав и ка­ чество руды, влажность и «руиность каменка. Ни в коем случае руда, предназначенная для выплавки передельного

181

феррохрома, не должна попадать в шихту углеродистого и наоборот. Необходимо непрерывно контролировать также состав шлака на содержащие СггОз и SiOo и соответствую­ щим образом корректировать шихту в случае отклонения этих значении от указанных в технологической инструкции.

Пробу .металла отбирают из струн при разливке или из банок с гранулятом специальными щупами; проверяют со­ держание хрома, углерода, кремния, фосфора и серы.

.Производство силнк01Х|рома очень сходно с выплавкой ферросилиция, поэтому методы контроля при 1вы>плазке этих

сплавов также сходны. При грануляции снликохрома следу­ ет следить за тем, чтобы в металл нс попадал шлак, имею­ щий повышенное содержание углерода. Размер кусков и гранул снликохрома не должен превышать 15 мм. Коли­

чество мелочи размером менее 3 .к.и должно быть мини­ мальным. Каждую плавку снликохрома проверяют на со­ держание кремния и углерода; содержание хрома прове­ ряют один раз в смену из среднеомонной пробы.

При выплавке рафинированного феррохрома следует не­ прерывно наблюдать за сортом руды, применяемой для плавки, и качеством извести.

Необходимым условием безаварийной работы является контроль за состоянием гартпгссажа печи и ее футеровки. Следует своевременно и качественно заправлять печь кус­ ковой хромовой рудой.

В каждой плавке рафинированного .храма проверяют содержание хрома, кремния и углерода. Пробу отбирают стальной ложкой при разливке сплава в изложницы в се­ редине разливки. Повторную пробу (в случае необходимос­ ти) отбирают от слитка феррохрома. Проверяют также три раза ® сутки содержание СггОз, CaO, S i02, MgO и FeO в шлаке. В случае повышения содержания .в шлаке Сг20 3 необходимо проверить шихтовку.

ДРУГИЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА РАФИНИРОВАННОГО ФЕРРОХРОМА

ПОЛУЧЕНИЕ РАФ И Н И РО В АН Н О ГО Ф ЕРРО Х РО М А В КОНВЕРТЕРЕ

Путем продувки кислородом в конвертере углеродистого феррохрама получают рафинированный среднеуглеродистын феррохром, а при дополнительном вакуумировании — и ма­ лоуглеродистый феррохром.

182

Для продувки попользуют конвертер емкостью 4 т с бо­

ковым д.утьам, что позволяет вдувать кислород как в "ме­ талл, так и иа его поверьхность. Футеруют конвертер магнезитохромитовым или периклазошпинелидньгм кирпичам. Кислород 'подается в конвертер через фурму — медную трубку (30 X 5 мм) длиной 750 мм, запрессованную в фур­

менное отверстие массой из молотого .плавленого магнези­ та, замешанного иа жидком стекле. Для охлаждения фур­ мы вместе с кислородом в нее впрыскивают воду иод да-

Рис. 48. Конвертер для продувки фер­ рохрома:

1 - корпус; 2 — фурма; 3 — кожух для вакуумирования

вленнем 7—8 ат (0,686—0,78 Мн/м2). Разрез конвертера-

показа.н иа рис. 48.

Процесс выплавки состоит из трех последовательных

периодов.

/ п е р и о д . В конвертер заливают 2,5—5 г углеродисто­

го феррохрома, содержащего 68—72% Сг, 6,5—8% С и не более 1% Si. Температура металла ~ 1500° С. Цель пе­ риода— поднять температуру сплава путем окисления кис­ лородом хрома, железа и кремния (табл. 88), а также на­ копить шлалси, богатые окислами хрома. Температура должна быть поднята выше 1700° С, так как при более низ­ кой температуре развивается в основном реакция окисле­ ния хрома, а обезуглероживание не протекает.

183

Т а б л и ц а 88

Основные реакции первого периода

Перед началам работы необходимо убедиться, что дли­ на фурмы не менее 350 мм. Металл заливают в горловину

конвертера, наклоненного под углом около 35°. Фурма должна находиться на одном уровне с горловиной, чтобы сплав не мог залить фурму. В начале продувки расход кислорода составляет '100 Л13/ч; после заливки .металла рас­ ход увеличивают до 150—200 м2/ч, подают воду в фуфму.

Конвертер ставят вертикально и .начинают .вдувать кислород в металл, медленно увеличивая расход кислорода до 800 м3/ч по мере разогрева металла. Резкое увеличение по­

дачи кислорода приводит к выбросам. Продолжительность периода 35—50 м ин, ванна разогревается до 1750—.1800° С.

Расход .кислорода на 1 т металла в первый период по­

казан в табл. 89.

II пе р иод. В ходе второго периода происходит обез­

углероживание металла накопившимися и нем окислами хрома (табл. 90). Конвертер переводят в горизонтальное положение и кислород подают .на поверхность шлака для дожигания выделяющейся окиси углерода с целью компен­ сации поглощения таила отри разложении карбида хрома СгзС и поддержания постоянного содержания СггОз в шла­ ке. Температура ванны при этом увеличивается на 50— 100° С.

184

всплывания неметаллических включений, после чего произ­ водят разливку. Для получения 'малоуглеродистого ферро­

185

‘Содержание углерода в металле зависит от давления в конвертере (рис. 49) и снижается до 0,15—0,20°/о.

Остаточное давление в конвертере уменьшают (Постепен­ но (табл. 91). Выдержка при максимальном разрежении составляет 10 мин (без подачи кислорода).

Температура, °С

Температура, °К

Рнс. 49. Влияние понижения давления на обезуглеро­ живание феррохрома

Разливают ореднеуглеродистый феррохром через ниж­ нее очко копильника в чугунные поддоны, футерованные шамотным кирпичом и заправленные слоем кварцевого песка. Копильник футеруют (магнезитовым кирпичом и об­ мазывают раствором песка на воде с добавкой 5— 10% ог­ неупорной глины. Малоуглеродистый феррохром разливают тонким слоем в чугунные поддоны, обмазанные известко­ вым «молоком». Получаемый в ходе .плавки шлак содержит

186

65—80% СггОз; его попользуют для выплавки углеродисто­ го феррохрома.

Дополнительные условия выплавки феррохрома марки Хр4:

1.Выплавка феррохрома марки Хр4 ограничивается про­ ведением только первого периода.

2.Металл должен быть хорошо прогрет. Признаком хорошего нагрева является выброс из горловины мелких рассыпающихся искр.

3.На 1 т залитого сплава расходуется от 50 до 100 кислорода в зависимости от начальной температуры метал­ ла.

4.Выдержку оплава в копильшже не производят.

Втабл. 92 показано изменение состаза сплава при про­ дувке феррохрома.

При -производстве феррохрома этим способом .необходи­ мо тщательно -следить за точным .взвешиванием заливаемо­ го металла, составом (передельного феррохрома (содержа­ ние кремния не должно превышать 1%), состоянием

187

футеровки ii длиной фурмы, а также за соблюдением гра­ фика продувки и вакуумирования. Первый и второй пери­ оды рекомендуется вести горячо, так как наличие жидко­ подвижного шлака улучшает условия вакуумирования и позволяет получать сплавы с более низким содержанием

углерода.

Температура отходящих из конвертера газов (из­ меряемая в вакуум-проводе на расстоянии 1,5 м от конвер­

тера) может служить показателем хода обезуглероживания в третий .период. Наилучшие .результаты соответствуют тем­ пературе 220—300° С.

Показатели процесса. Стойкость фурменной зоны 15—20 плавок. Общая стойкость футеровки с учетом промежуточ­ ных ремонтов— до 150 плавок.

Расход углеродистого феррохрома па 1 г среднеуглеро­ дистого феррохрома ~ 1390 кг.

Расход кислорода 170— 185 м3.

Извлечение ярома ~ 76%.

Себестоимость 1 т конвертерного феррохрома составля­ ет 80% себестоимости электропечного среднеуглеродистого

(табл. 94) получают путем обезуглероживания углероди­ стого феррохрома в вакууме при температуре 1200—1350°С.

188

содержащимся в окислителях-—железной руде и окислен­ ном феррохроме, но реакциям, приведенным в табл. 95.

Схема производства без,углеродистого феррохрома обез­ углероживанием в вакууме приведена на рис. 50.

Рис. 50. Схема производства безуглероднстого феррохрому обезуглероживанием в вакууме

Размолотый феррохром и окислитель перемешивают со связкой и брикетируют. Полученные брикеты сушат и под­ вергают обезуглероживанию в вакуумной печи.

189

Размер кусков феррохрома не должен превышать 80 мм.

Феррохром размалывают на шаровой мельнице и вибропомольной установке до фракции —0,16 мм (допускается до 3% фракции 0,1-6—0,25 мм)\ молотый феррохром усред­

окисленный феррохром и железную руду.

Окисленный феррохром получают путем окислительного обжига во вращающейся печи при 1200—4250° С предвари­ тельно измелыче,иного (до крупности — 1,0 m i ) углеродисто­

го феррохрома.

Химический состав окисленного феррохрома: 59—65% Сг, 4—7% С, 0,в—^1,0% Si, до 0,04% S, >6% О, до 0,04% Р, 19—‘21% Fe.

Окисленный феррохром подвергают помолу до крупно­ сти —0,16 мм и усредняют партиями по 3—4 г в смеситель­

Перед дозировкой руду сушат в сушильной печи при 200—300° С, размалывают до крупности —0,40 мм и усред­

няют.

3. С в я з у ю щ и е . В качестве связующего использую

10%-ный раствор хромового ангидрида или раствор сахар­ ной патоки (25 кг патоген с плотностью 1,08 на 100 кг

воды). Хромовый ангидрид ядовит и требует осторожного обращения.

Подготовка брикетов. Взвешенные согласно шихтовке материалы перемешивают в барабане ( в сухом состоянии)

190