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

Обезуглероживание феррохрома в вакуумной печи ОКБ-554-А. Высушенные брикеты помещают на поддоны тележки вакуумной печи и закатывают в печь. Толщина слоя брикетов 350 мм, общий вес их 6,5—6,8 т. Крышку печи

закрывают и тщательно притягивают откидными болтами. Вакуумная система печи состоит из механических насосов ВН-6Г и бустерных БН-4500. Насосы ВН-6Г заполняют вакуумным маслом ВМ-4 (55 л на насос), БН-4500— маслом ДГ-1 (15 л). Откачку воздуха ведут с открытым газобал­

ластным устройством насосов. При снижении давления до 0,6 мм рт. ст. (80 н/м2) включают печь и систему водо-

охлаждеиия. При достижении в печи тампаратуры 900° С (под сводом) подключают газовый сметчик и перекрывают газобалластное устройство насосав.

Температуру поднимают в зависимости от количества выделившихся газов (табл. 96).

к оплавлению брикетов, так как температура плавления их тем выше, чем ниже содержание углерода.

191

При нагреве и и процессе обезуглероживания необходи­ мо следить за состоянием резиновых уплотнений, водоохлаждаомых узлов п работой насосов.

В ко.пцс обезуглероживания, когда газовыделеине со­ ставляет 1 .и3/<( (остаточное давление 0,6—0,7 мм рт. ст.),

остаточного давления в печи, по окончанию выделения газа и общему количеству выделившегося газа (по счетчику). Каждые 100 кг углерода феррохрома в соединении с кисло­

родом окислителя дают 186,6 ,и3 газа, т. е. при садке 6,5 г

6500-0,050

• 186,6 = 606 м3 газа.

100

Процесс обезуглероживания длится 80—100 ч. По окон­

чании обезуглероживания печь выключают и ведут охлаж­ дение в вакууме (около 30 ><). При достижении температу­ ры 400—500° С в печь впускают воздух.

Азотирование феррохрома. Введение в печь после обез­ углероживания газообразного азота чистотой 99,5% при давлении 1 атм (98 кн/.и2) п температуре ~ 1100° С дает

возможность получать феррохром с содержанием азота 3—8%. Азотирование практически не затягивает процесса, так как протекает во время охлаждения печи.

АЛЮМИН0ТЕРМИЧЕСК0Е ПРОИЗВОДСТВО СПЕЦИАЛЬНЫХ СОРТОВ ФЕРРОХРОМА И МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ХРОМА

СУЩНОСТЬ АЛЮМИН0ТЕРМИЧЕСК0Г0 ПРОЦЕССА

Специальные сорта феррохрома производят алюминотермическим методом, разработанным русским академиком' Н. Н. Бекетовым в 1859 г. Восстановителем при этом про­ цессе является алюминий, .имеющий очень сильное сродство к кислороду и поэтому восстанавливающий почти все окис­ лы. По величине сродства к кислороду алюминии уступает лишь кальцию и магнию.

192

Важнейшие металлы по прочности соединения,.с кисло­ родом располагаются в следующем порядке (по убываю­

а также для покрытия тепловых потерь, то плавку можно проводить в специальных шахтах без подвода энергии извне.

Русский ученый С. Ф. Жемчужный установил, что для осуществления алюмниотермического процесса вне пе­ чи необходимо, чтобы удельная теплота процесса, т. е. ко­ личество тепла, выделяющегося па I кг шихты, была боль-

Удельная теплота, кдж/кг

плавки от уделыюН теплоты процесса

ше 550 ккал(2300 кдж). Температура алюминотермической

плащей зависит от удельной теплоты процесса (рис. 51). Удельной теплоте 550 ккал (2300 кдж) соответствует тем­

пература примерно 1750° С. Но правило Жемчужного было выведено для термитных смесей, т. е. смеси железной ока­ лины (FejO.!) и алюминия, .и поэтому является довольно приближенным. На самом деле температура алюминотерми-

ческого процесса н, следовательно, необходимая удельная теплота 01пределяются целым 'рядом факторов.

Во-первых, температура внепечиого процесса должна превышать температуру плавления окислов, входящих в шихту. Это обусловлено тем, что высокие скорое™ реак­ ций, необходимые для самопроизвольного протекания плав­ ки, возможны лишь при наличии жидкой фазы и хорошего контакта реагирующих компонентов.

Во-вторых, температура процесса должна превышать температуру -плавления шлака .на 300—400° С и получаемо­ го сплава— (примерно на 200° С. В случае, если температу­ ра лла-вления шлака будет выше, чем температура процесса, то не произойдет разделения шлака и сплава; если темпе­ ратура плавления шлака будет ниже температуры процесса, но шлак будет перегрет незначительно, то .в нем будет задерживаться большое количество сплава. Если же темпе­ ратура процесса будет близка к температуре плавления сплава, то -полученный сплав будет содержать большое ко­ личество шлаковых включений и газовых пузырей и будет плохо отделяться от шлака.

Излишне высокая температура -процесса может отрица­ тельно оказаться на показателях процесса, так как может привести к -повышенному -испарению восстановленных эле­ ментов и снижению восстановимости окислов.

Необходимая удельная теплота процесса при -выплавке безуглеродистого феррохрома составляет 740—760 ккал/кг (3100—3180 кдж/кг), соответствующая температура 2360°С;

Тепло, необ.ходи.мое -для протекания алюмш-нотермичееко- го процесса, ‘поступает в результату реакций воестановле- №ия окислов алюминием (табл. 97). Некоторое количество тепла вносят подогретые шихтовые материалы. Если этого общего количества тепла недостаточно для обеспечения требуемой тамтературы процесса, в шихту вводят термит­ ные добавки, например -селитру, которые, окисляя алюми­ ний, вносят недостающее количество тепла.

В последнее время -все большее распространение полу­ чает комбинированный метод, в котором недостающее коли­ чество тепла компенсируется подводом электроэнергии.

Хорошие результаты дает предварительный подогрев шихты, так как при этом не расходуются дорогостоящий восстановитель ,и термитные добавки. Напрев шихты на 100° С повышает удельную теплоту процесса на 32 ккал/кг (134 кдж/кг), а температуру .процесса на 56°С.

194

При 25° С (298° К).

•О

СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2. Х р о м о в ы й к о н ц е н т р а т (продукт обогащен

хромовой руды) должен отвечать следующим требованиям:

196

магниевого порошка. Запальную -смесь поджигают раскалбнным магнезитом или шлаком, после чего в шахту рав­ номерно подают оставшуюся шихту. Такой способ плавки называется плавкой с «нижним запало,м». При плавке с «верхним запалом» в шахту загружают всю шихту и свер­ ху поджигают запальную смесь.

Примеры алюминотерми-ческих плавок рассмотрены в табл. 100—103.

Т а б л и ц а 100

Примеры алюминотермическнх плавок

Т а б л и ц а 10?

198

М е т а л л и ч е с к и й х р о м

7 10—73012973—305 б| 680—7 10| 28^1 7—2973| 2270—2340| 2543—2613

Б е зр гл е р о д и с т ы й ф ер р о х р о м

740—760|3098—3 182j7 10—740| 2973—3098| 2340—2380| 2623—2653

А з о т и р о в а н н ы й ф ер р о х р о м

650—68012721—28471630—6501 2638—27211 2060—21201 2333—2393

Т а б л и ц а 103

Отклонения от нормального хода плавки и способы их устранения наказаны в табл. 104.

Состав металла промышленных плавок и технико-эконо­ мические показатели процесса показаны в табл. 105 и 106.

После 16-ч выдержки блок металла замачивают водой в специальном баке для облегчения разделки и очистки.

199

С нижним запалом

П'р и м е ч а и и е , При в н е п е ч н о м п р о и з в о д с т в е к о р р е к т и р о в к а ш и х т в х о д е п л а в к и н е в о з м о ж н а , п о э т о м у д л я у с т р а н е н и я н е н о р м а л ь н о г о х о д а в п о с л е д у ю щ и х п л а в к а х н е о б х о д и м о у с и л и т ь к о н т р о л ь н а д ш и х т о в к о й и п о д г о -

Т о в к о й м а т е р и а л о в .