Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

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

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.10.2023

Размер:

10.18 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 / 3521 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 > Следующая >>>

						Т а б л и ц а			195
Состав	металла	промышленных			плавок,	%
С п л а в	С г	F e	Si	А1	С	S	р		N
М е т а л л и ч е с к и й
Х р о м ...................................	9 $ , 8	0 , 7 1 0 , 1 5 0 , 3 1 0 , 0 3 0 , 0 3					0 , 0 0 7
Б е з у г л е р о д н с т ы й	7 S , 7 5		0 , 4 1 0 , 2 2 0 , 0 2 0 , 0 0 5
ф е р р о х р о м ....................	7 S , 7 5		0 , 4 1 0 , 2 2 0 , 0 2 0 , 0 0 5				—		—
А з о т и р о в а н н ы й ф е р -	7 2 , 6		0 , 5 8 0 , 1 5 0 , 0 4 0 , 0 2					1 , 2 5
р о х р о м ..............................	7 2 , 6	~	0 , 5 8 0 , 1 5 0 , 0 4 0 , 0 2				—	1 , 2 5
		~
Расход сырья на 1т сплава и				извлечение		Т а б л и ц а			106
Расход сырья на 1т сплава и				извлечение		хрома
		М е т а л л и ч е			Б е з у г л е р о		А з о т и р о в а н
П о к а з а т е л и		М е т а л л и ч е			д н с т ы й		н ы й ф е р р о
		с к и й х р о м			д н с т ы й		н ы й ф е р р о
		с к и й х р о м			ф е р р о х р о м		х р о м
		( 0 7 % С г)			( 6 0 % С г)		( 6 0 % С г)
Р а с х о д с ы р ь я , кг:
х р о м о в ы й к о н ц е н т р а т
( 6 0 % С г „ 0 3) . . . .		1 6 3 0 — 1 6 6 0		I 2 9 0 — 1 3 5 0			1 7 8 0 — 1 9 2 5
о к и с ь х р о м а ....................		1 6 3 0 — 1 6 6 0			—			—
а л ю м и н и й .........................		6 3 0 — 6 5 0 ^			4,30 — 5 0 0		8 4 0 — 8 6 0
н а т р и е в а я с е л и т р а . .			1 3 0		3 0 — 4 0		5 4 0
Р а с х о д э л е к т р о э н е р г и и .							'	_
к в т -ч ....................................					1 2 8 5		'	_
И з в л е ч е н и е х р о м а . % . .		8 7 — 8 9			8 0 — 8 2		6 7 — 6 9

ОСОБЕННОСТИ ВЫПЛАВКИ БЕЗУГЛЕР0ДИСТ0Г0 ФЕРРОХРОМА В ПЕЧИ «НА БЛОК»

да	На Ключевском заводе ферросплавов для выплавки ря
	сплавов применяют комбинированный		(электропечной +
+	внепемной)	метод, заключающийся в	предварительном
расплавлении		электрической дугой части	окислов и всего

количества	флюсов в электропечи или футерованной шахте,
в которую	опускаются электроды. Дли устойчивого горе

ния дуги в начале процесса на подн(не печи млн футерован ной шахты проплавляют запальную смесь, после чего опус кают электроды и включают ток. В течение 1,5—2 ч рас

плавляется рудная часть завалки. Затем печь отключают, ванну выкатывают из-под электродов и дают на расплав восстановительную часть шихты. Сплав остывает .по обыч ному режиму, после чего его разделывают.

Выплавку безуслароднстого феррохрома комбинирован ным методом .ведут в трехфазиой дуговой печм мощностью J000 ква с вьикатцой ванной, футерованной магнезитовым

201

кирпичом. Диаметр электродов 200 мм, фазовое напряже ние на низкой стороне 60—70 в, сила тока 4300—4600 а.

Исходные материалы: хромовый концентрат (60—61%

Сг20 3, 0,5—4,2% SiOo, 12—>14% MgO,' 12— 14% FeO), алю миниевая крупка (марок А-0 и А-00) и известь (табл. 107).

Т а б л и ц а 107

Примерный состав шихты, к г

М а т е р и а л

Х р о м о в ы й к о н ц е н т р а т . . . .

А л ю м и н и е в а я к р у п к а . . . .

Н а т р и е в а я с е л и т р а .........................

И з в е с т ь ..................................................

З а п а л ь н а я	Р у д н а я	В о с с т а н о в и
ч а с т ь	ч а с т ь	т е л ь н а я ч а с т ь
2 0 0	9 0 0	9 0 0
6 3	—	5 0 0
з е	—	—

—■190

Данный метод плавки позволяет увеличить количество флюсов в шихте, что улучшает условия восстановления н осаждения корольков сплава, дает возможность понизить содержание углерода в сплаве и использовать более круп ный алюминий. Отпадает необходимость применять селит ру для повышения термнчностн, так как недостающее коли чество тепла вносится электроэнергией.

ВЫПЛАВКА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ХРОМА В ДУГОВОЙ ПЕЧИ

Металлический хром выплавляется в дуговой печи спо собом, сходным с описанным выше.

Сырые (.материалы для комбинированной плавки металли ческого хрома приведены в табл. Ю8.

		Т а б л и ц а 108
Состав шихты для плавки металлического хрома, к г
М а т е р и а л	З а п а л ь н а я	Р у д н а я	В о с с т а н о в и
М а т е р и а л	ч а с т ь	ч а с т ь	т е л ь н а я ч а с т ь
	ч а с т ь	ч а с т ь	т е л ь н а я ч а с т ь
О к и с ь х р о м а ........................................	2 0 0	5 0 0	1 6 2 0
А л ю м и н и е в а я к р у п к а . . . .	7 6	—	7 6 6
С е л и т р а ..................................................	16	—	—
И з в е с т ь ..................................................		2 0 0
Плавку ведут в печи с	графитированными		электродами
' при фазовом напряжении 69 а.		хрома	составляет
При новой технологии	извлечение	хрома	составляет

92%, расход алюминиевой крупки 552 кг/т, расход электро энергии 690 квт-ч/т сплава.

202

КОНТРОЛЬ ПРИ АЛЮМИНОТЕРМИЧЕСКОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ СПЛАВОВ ХРОМА

'Безуглароднстый алюминотермический и азотированный феррохром как внутри* кусков, так и снаружи не должен иметь резко выраженных неметаллических включений. Об щее количество неметаллических включений не должно превышать 0,5% от веса феррохрома, а вес отдельных кус ков должен быть не более 15 кг. Каждую плавку ферро

хрома анализируют на содержание хрома, кремния, угле рода, серы и алюминия (азотированный феррохром анали зируют и на содержание азота). В каждой деоятой плавке определяют содержание фосфора. Ввиду того, что при алюмииотермическом производстве невозможно производить корректировку шихты во время плавки, необходим строгий контроль за качеством и составом шихтовых материалов. Хромистый концентрат необходимо анализировать на со держание Cr20 3, MgO, S i02, С.

Содержание FeO проверяется периодически. Алюминие вую крупку необходимо проверять на ситовый состав: Все шихтовые материалы не должны засоряться в процес се хранения, транспортировки и подготовки к плавке. Во избежание выбросов в ходе плавки шихтовые материалы должны быть сухими. Необходимым условием нормального протекания виепечиой плавки является качественное сме шивание шихтовых материалов.

Металлический хром не должен иметь 'более 0,3% не металлических включений. Вес его отдельных кусков не должен превышать 10 кг. Каждую плавку металлического

хрома анализируют на содержание Cr, Si, S, Р, Al, Fe, С, Си. Окись хрома анализируют на содержание Сг20 3, S, FeO, С и Н20 и периодически на содержание S i02 и Р.

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ*

СИЛИКОТЕРМИЧЕСКОЕ

ПРОИЗВОДСТВО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ХРОМА В ЭЛЕКТРОПЕЧАХ

Схема силикотермического производства металлического хрома в электропечах приведена на рис. 52.

Технология включает два передела — выплавку безжелезисто'го* силикохрома и выплавку металлического хрома.

* На основе опытных кампаний.

203

Рис. 52. Технологическая схема		производства металлического	хро
ма из окиси хрома силпкотермическнм способом в электропечах
ПОЛУЧЕНИЕ СИЛ И КО ХРО М А
Сырые материалы
I.	Т е х н и ч е с к а я	о к и с ь х р о м а . Перед	плавко

окись храма окусковышагот путем грануляции или брикети рования. Размер рранул должен быть не менее 20 мм, бри кетов 30—80 мм. Связующим является вода в количестве

5—7% от веса окиси храма.

204

>2. К в а р ц , Содержание S i02 не менее		98%>	РегОз не
более 0,3%; крупность 16—80 мм.	п е к о в ы й ) ;		крупность
3. К о к с ( н е ф т я н о й и л и
5—Й0 m i .	Количество	летучих 15—
4. Д р е в е с н ы й у г о л ь .

25%, золы 0,5—3,0%, «лаг,и 5—(10%, крупность 5—80 мм.

Краткое описание (процесса
В ходе плавки Сг20 3 и S i02		восстанавливаются		углеро
дом какса и древесного угля		2Cr + Si +	5СО.
Сг20 3 + Si02 +	5С =
Содержание углерода в снликокроме зависит от содер
жания кремния (рис. 53);	содержание		углерода	менее

Рис. 53. Зависимость содержания углеро да от содержания кремния в безжелезнстом силикохроме (1600° С; 1873° К)

0,03% достигается яри 48% Si. Увеличивать содержание кремния выше 50% нецелесообразно.

При расчете шихты принимаются следующие исходные данные:

1),извлечение хрома 97%;

2)извлечение кремния 95%;

3)	2/3 твердого углерода вносится коксом, У3 — древес
ным	углем;

205

4)угар кокса 8%., древесного угля 1'5%;

5).расчетный состав онликохрома: 50% Si, 49% Сг. Состав жолоши, кг:

К в а р ц .............................
Окись хрома . . . . . . . . .	70
К о к с .............................
Древесный уголь . . . . .	30

Порядок обслуживания печи тот же, что .и при выплавке ферросиликохрома; .п^рнменение железного инструмента не допускается.

П О Л УЧЕНИ Е

МЕТ АЛ ЛИ ЧЕСК О ГО Х Р О М А


Сырые		материалы
1.	Т е х н и ч е с к а я			о к и с ь		х р о м а		(окускованная).
2.	Б е з ж е л е з и с тый				с и л и к о х р о м.				-Крупность
50—60 мл1.
Химический состав: 42—52% Si, 0,3—1,0% Fe, .не более
0,02	% С (1-я группа)			или 0,03—0,05% С(2-я группа),
3.	И з в е с ть .		Крупность		80—-100		зек.	Химический сос
тав:	не менее		90% СаО, не более				0,3%	Fe20 3,	не более
0,025% Р.
Краткое описание процесса
Процесс		.периодический			с	полным		проплавлением
шихты,

В ходе процесса Сг20з восстанавливается кремнием си-

ликохрома, а образующийся кремиезем связывается изве стью

2Сг20 3 + 3Si + ЗСаО •--= 4Cr + 3Ca0-Si02.

Лучшие показатели достигаются -при работе .на шлаках с основностью 1,8—4,9. Количество восстановителя следует рассчитывать таким образом, чтобы -в .металле содержа

лось не более 1% Si.

При расчете шихты следует принимать следующие ис

ходиые данные:

1) ' извлечение х.рома из окиси хрома 88%, из силикох ма 100%;

2)полезное использование кремния 85%;

3)расчетное содержание хрома в .металле 98,9%;

206

4) основность шлака 1,8; содержание MgO 6%, сумм СаО MgO + СггОз 99%.

Примерный состав шихты, кг:

Окись хрома . . . .	100
Снликохром . . . .	54
Известь ..................	105

Режим тот же, что и при выплавке феррохрома марки Xip0000; линейное напряжение 280—300 в. Технико-экономи

ческие показатели процесса			приведены	в табл.	109.
				Т а б л и ц а 109
	Ориентирооочные	расходные коэффициенты
	(с	учетом потерь)
			Производ	Производ		Сквозные
			Производ	ство ме		Сквозные
	Наименование		ство снлн-	талличе		коэффи
	Наименование		кохрома	ского		циенты (по
			(50% Si)	хрома		двум пе
				(97% Сг)		ределам)
Окись хрома (98,5% Сго03),		кг	770	I 1 40		1635
Кварц (99% Si02), к г ..............			1200	—		775
Нефтяной кокс (93% С), кг		.кг.	495	—		320
Древесный уголь (70% С),		.кг.	360	—		230
Безжелезнстый снликохром			_	645
(50% Si),	к г ....................................		_	645		1270
Известь	(90% Са), к г ..............		—	1270		1270

Графитированные электроды, кг	30	15		35
Электроэнергия, квт ч . . . .	6700	2500	6800
На Ключевском заводе ферросплавов		предложено		ис

пользовать для выплавки металличеакого храма комбини рованный метод с предварительным расплавлением рудно известковой лавеоки в печи. Вначале расплавляется .навес ка извести и часть навеакн окиси храма, а затем вставшая-:

ся часть	окиси храма и восстановитель— металлический
кремний	.(асрупностью 0,7—1,0 мм).

Состав шихты на .100 кг окиси хрома, кг:

Кристаллический к р е м н и й ......................	24,9
Известь..........................................................	106,6

Количество извести подбирается таким образом, чтобы основность шлака была близка к 2. Если восстановитель ная стадия процесса проводится под током, то необходимо стремиться к образованию (в ходе реакции) в области дуг силикохрама с 50% Si для того, чтобы избежать поглоще ния углерода сплавам. Опускаясь через расплав, образо

207

вавшийся сили.кохром восстанавливает окись хрома и рафи нируется от кремния.

Если восстановительная стадия осуществляется без под вода электроэнергии, то необходимо предварительно рас плавить всю навеску извести и не менее 60% навески окиси xpo-.ма, чтобы обеспечить достаточно большой запас тепла для 'проведения внепечного процесса.

Примерный состав получаемого металла: 96,9—98,4% Сг, 0,36—1,2% Si, 0,86—il.16;>/о Fe, 0,03—0,05% С, 0,005—Я,02% S.

Извлечение хрома составляет 84%; использование .крем нии 90%; расход кристаллического кремния 450 кг/т; рас ход электроэнергии -1600 кет ■ч/г.

ПРОИЗВОДСТВО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ХРОМА

ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ОКИСИ ХРОМА УГЛЕРОДОМ В ВАКУУМЕ

•Сырье: окись хрома, древесный уголь, сахарная патока (связка). Брикеты из этих материалов напревают в обычной атмосфере до 1300—1400° С (1573—1673° К ), что приводит к образованию карбидов хрома. Брикеты содержат 5—6% С и 7—8% О (в виде Сг20 3). После размола и повторного брикетирования брикеты нагревают до 4400° С (1673° К) при остаточном давлении около 1 мм рт. ст. (133,3 н/м2).

Развивающееся при этих условиях обезуглероживание обеспечивает /получение металлических брикетов, содержа щих 0,02—0,03% С, 0,5—.1,0% О, 0,1% Fe (остальное хром).

ПРОИЗВОДСТВО БЕЗУГЛЕР0ДИСТ0Г0 ФЕРРОХРОМА МЕТОДОМ СМЕШЕНИЯ РАСПЛАВОВ

В .последнее время все более широкое распространение получает производство феррохрома с содержанием углеро да менее 0,025% методом смешения жидкого рудно-извест кового расплава и жидкого силикохрома. Так как восста новление Сг20 3 кремнием протекает с выделением тепла, шлак и сплав /поддерживаются в жидком состоянии; вслед ствие развитой поверхности контакта при смешивании рас плавов реакции протекают быстро и полно. Преимущества метода — отсутствие науглероживающего действия электро дов (в получаемом сплаве содержится 0,01—0,03% С) и по вышенное использование кремния (95—98% вместо 70— 75% при печном способе).

208

На рис. '54 (приведена принципиальная схема технологи ческого процесса. Снликохром с 46% Si, 40%. Сг и 0,02— 0,03% С выплавляют бесшлаковым или шлаковым методом.

Рудно-известковый расплав приготовляют				из	извести
(92—94%	СаО) и	храмовой	руды (52—54%	Сг20 3, 12—
15% MgO,	11—112%	А120 3, 18% FeO и 3—4%		S i02) в печах
с магнезитовой футеровкой.			Примерный состав		рудно-из

весткового расплава: 30% Сг20 3, 40—45% СаО, 7—8% MgO, 7-8% Л120 3, 7—40% FeO, 1,5-3,2% S102, 0,01—0,04% С.

Рудно-известковый Ь л ш		л
расплав	£

Ш Ш Ш

( i S % S i ) ________ ^	!	ezzk77?//7Ш а
( i S % S i ) ________ ^	1	<г
ZZJ

		\Шлакс№%\
		P	l i r	i	Товарный
Товарный tpeppoxpoH					юеррошм
		11	' - ~ S i		j
и отвальный шлак
		1	Полипродукт
		чсилт ;оАУ01'/ с25 %Si)
			Отвальный
			шлак
Рис. 54. Схема производства		рафинированного			феррохрома
смешением расплавов одноступенчатым ( -----------					- 1	и двух-
ступенчатым			) методами
На получение 1 г раоплава		расходуется		700 кг		руды	и
450 кг навести. Расход	электроэнергии 1200—=1700					кет • ч/т.
Продувка .расплава	в печи кислородом			в	течение		6—

10 мин позволяет получить в нем 4—5% СгОэ, что снижает

температуру плавления расплава до 1800°С		(2073° К)	и рас
ход электроэнергии на	расплавление	примерно	на
300 кет ■ч/т.	феррохрома смешением односта
Возможно получение	феррохрома смешением односта

дийным процессом или двустадиймым процессом с получе

нием промежуточного полупродукта (25% Si)		и шлака
(14—16%	Сг20 3).
14 Заказ	‘719	209

■В первом случае рудно-известковый расплав выпускают из печи в ковш, футерованный магнезитовым или периклазошшшелндным кирпичам, куда из другого ковша сливают еиликохром со скоростью 100—'150 кг/мин. На 1 г рудноизвесткового расплава расходуется ~200 кг спликохрома.

'После выдержки в течение 15—20 мин производится

вторичное переливание для лучшего смешивания. Расплав вновь выдерживают 5— 10 мин. затем сливают шлак и раз

ливают сплав, содержащий 0,01—0,0-1% С и до 0,8% Si. Из влечение хрома колеблется от 55 до 96%, а содержание Сг20 3 в шлаке — от 3 до 10%.

При двустадийном методе рудно-известковый расплав смешивают в ковше с полупродуктом, содержащим 20— 25% Si, в результате чего получается товарный феррохром

ипромежуточный шлак, содержащий 14—15% Сг20 3. Состав получаемого сплава, %:

Сг	с	Si
69,58	0.024	0,21
70,25	0,016	Следы
68,88	0,028	0,69

Промежуточный шлак смешивают с силнкохромом, со держащим 45—50% Si, для получения полупродукта с 20—25<)/о Si. В получаемом .при этом отвальном шлаке со держится не более I—2°/» Сг20 3.

Извлечение хрома три д-вустадийном методе составляет 90—96%. Если при одностадийном процессе наблюдается значительное разрушение футеровки -ковша, то при двустадийном процессе этого не происходит. В рудно-известко вом -расплаве должно содержаться не более 0,017% Р, так как весь фосфор переходит в сплав.

Раоход на 1 т сплава:

		Одностадий-	Двустаднй-
		iibiil метод	ный метод
Силнкохром (45% Si),	кг . . . .	500	500
Расплаа (30% Сг.О.,),	кг . . . .	2800	21 10
Электроэнергия, кет ■ч . . . . .		2860—3080	21 10—2340

Очевидно, что более предпочтительным является двустэ-

ДИЙ.НЫЙ метод.

ПРОИЗВОДСТВО ФЕРР0СИЛИК0ХР0МА ОДНОСТАДИЙНЫМ МЕТОДОМ

Силнкохром с 40—45% Si можно выплавлять непрерыв ным шлаковым процессом с закрытым колошником из актюбипской хромовой руды и кварцита. Восстановитель —

210

<<< < Предыдущая 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 / 3521 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ