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

Т а б л и ц а 167

минием (10% В, 60% Fe, 15% Si, 15% А1), с марганцем (20% В и 80% Мп), с хромом (9—12% В, более 85% Сг),

с никелем и алюминием (10% В, около 70% Ni, il5% Al). Кроме того, бор входит в состав некоторых комплексных оплавов, применяемых для раскисления и измельчения зер­ на стали (табл. 168).

п р о и з в о д с т в о

СПЛАВОВ БОРА

Впервые ферробор был получен в 1893 г. французским химиком Муассаном в однофазной печи с угольной футе­ ровкой. Шихтой служили железо, борная кислота и уголь В настоящее время ферробор и ферроборал производят алюминотермичеоким способом. В состав шихты входят

боратовая руда, о/селезная руда и алюминий (крупка).

Боратовые руды предварительно обжигают во вращаю­ щихся печах при 750—900° С для удаления кристаллизаци­ онной влаги.

Обожженную руду измельчают до крупности кусков ми­ нус 1—2 мм. Из-за высокой гигроскопичности руда в из-

.мельченном 'состоянии может храниться не более двух суток.

Шихту-смешивают в барабанном или .конусном смеси­ теле непосредственно перед плавкой.

В процессе плавки борный ангидрид восстанавливается алюминием по реакции

В20 3 + 2А1 = 2В + А120 3,

врезультате которой выделяется 785 ккал (3287 кдж) теп­ ла на 1 кг борного ангидрида. Оптимальная же удельная теплота процесса составляет 1375 ккал/кг (5757 кдж/кг).

Поэтому сплавы бора выплавляют либо внепечиым спосо­ бом со значительным количеством термитных добавок, либо

вдуговой печи.

Обычно извлечение бора из руды не превышает 50%. Большое влияние ,на выход металла и 'извлечение бора ока­ зывает качество обжига боратовой руды, которое опреде­ ляется содержанием в ней остаточной влаги. Чем меньше остаточной влаги содержится в руде, тем выше извлечение бора (три 0,45% влаги извлечение бора достигает 6 8 %) и

тем ниже удельный расход алюминия. При этом также воз­ растает содержание бора в сплаве.

Чтобы повысить извлечение бора из руды, -применяют железоте-рмитный осадитель — термитную смесь, состоящую из железной руды, алюминиевого порошка и извести. Это позволяет повысить извлечение бора до 70%; кроме того, снижается удельный расхощ, алюминия и улучшается каче­ ство спла-ва (снижается -отношение содержаний в нем алю­ миния и бора).

ВНЕПЕЧНАЯ ПЛАВКА ФЕРРОБОРА

Плавку ведут в неразборной шахте с отверстием для выпуска шлака. Шахта футерована набивкой из электрод­ ной массы. -Стенки металлоприемника -выкладывают магне­ зитовым кирпичом. На подину металлоприем-ин-ка насыпа­ ют магнезитовый порошок.

Шихта -подается в -плавильный агрегат из бункера .при ■помощи шнека. Плавка проводится с нижним запалом.

Примерный состав шихты для выплавки ферробора -при­ веден в табл. 169.

Плавка ферробора, как и всякая внепечная плавка, про­ текает очень быстро. -Поэтому подготовке сырых материа­ лов -и составлению шихты следует придавать большое зна-

292

Т а б л и ц а 169

чение, так как исправить ошибки в 'процессе плавки 'Прак­ тически .невозможно. Обычно .проплавляют 20—35 калош

шихты.

После окончания плавки шлак выпускают через летку. Во избежание растекания незастывшего металла плавку разбирают не ранее чем через сутки. Пробы металла на хи­ мический анализ отбирают от застывшего металла после очистки его от шлака. В больших плавках пробу отбирают ложкой из жидкого оплата после выпуска шлака из шахты. После очистки от шлаковой корки и дробления сплав упаковывают в железную или деревянную тару н лоплавоч-

но отгружают потребителю.

Сплав, содержащий до И0% В, можно получать, приме­ няя в качестве термитной добавки бертолетову соль (в этом случае переход бора в сплав составляет 60—65%).

ВЫПЛАВКА ФЕРРОБОРА В ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Хорошие результаты получены при выплавке ферробора в дуговой печи. Алюминий при этом используется только как восстановитель. При таком способе расход алюминия снижается почти на 40% .по сравнению с внепечной плав­ кой.

Печь с футеровкой из электродной массы располагается на тележке, которую для проведения плавки закатывают под электроды.

Применяется шихта трех видов: запальная смесь, основ­

телем в три приема. Сначала на подину помещают запаль­ ную смесь, которая зажигается дугой, (возникающей между электродами и железной стружкой шихты. Затем опускают электроды, в течение 5—10 мин .прогревают расплав при

293

максимальной нагрузке и равномерно подают в печь основ­ ную шихту. После этого (поднимают электроды н загру­ жают осадитель.

Т а б л и ц а 170

По окончании загрузки осадителя открывают летку и выпускают шлак. Сплав выдерживают в лечи до полного затвердевания (не менее 32—40 н).

Затвердевший блок сплава выбивают из печи на под­ дон и замачивают до полного остывания л ванне с водой. Остывший блок металла очищают от шлака, разбивают и дробят на куски весом не более 1 0 кг.

При электропечной плавке значительно .повышается со­ держание бора и снижается содержание алюминия в спла­ ве. В отличие от внепечного .процесса электропечной способ позволяет проводить рафинировку феррсбора от примесей.

ВНЕПЕЧНАЯ ПЛАВКА ФЕРР0Б0РАЛА

Внепечная плавка ферроборала проводится алюминотермическим способом с .нижним запалом.

Состав шихты для плавки ферроборала внепечным спо­ собом, кг:

Некоторые показатели внепечной плавки ферроборала с применением железотермитного осадителя приведены в табл. 171.

294

ВЫПЛАВКА ФЕРРОБОРАЛА В ЭЛЕКТРОПЕЧИ

При электропечной плавке ферроборала плавильный горн, футерованный электродной массой, устанавливают на поддон, выложенный шамотным .кирпичом, на который на­ сыпают слой магнезитового 'порошка. Нижнюю часть горна, где .накапливается восстановленный металл, футеруют маг­ незитовым кирпичом.

При выплавке сплава в печи мощностью 1000 ква за­ пальная часть шихты имеет следующий состав, кг:

ный горн на смешанную запальную часть шихты.

Запальную смесь зажигают электрической дугой, возни­ кающей между электродами и железной стружкой.

После сгорания запала электроды опускают на .расплав и при включенном токе проплавляют 1850 кг боратовбй руды и 400 кг алюминия. По окончании проплавления на

поверхность расплава при включенном токе дают осади­ тельную смесь следующего состава, кг:

29]

ЭКОНОМИКА

ПРОИЗВОДСТВА

СЕБЕСТОИМОСТЬ

ФЕРРОСПЛАВОВ

Себестоимостью продукции называют суммарные затра­ ты предприятия на производство и реализацию единицы продукции.

Себестоимость следует отличать от цены, по которой продукция отпускается потребителю.

Если себестоимость ниже отпускной цены, завод рабо­ тает рентабельно; если же себестоимость превышает цену, то производство является нерентабельным.

Выполнение задания по снижению себестоимости про­ дукции — важнейший показатель работы коллектива пред­ приятия, так как снижение себестоимости является одним из важнейших источников роста накоплений в народном хозяйстве.

Себестоимость ферросплавов слагается из следующих основных статей расхода (табл. 172, 173):

1.Стоимость сырья и основных материалов.

2.Стоимость израсходованной электроэнергии и элек­ тродов.

3.Расходы по переделу: стоимость вспомогательных ма­ териалов (огнеупоры, железо и т. д.), затраты на содержа­ ние оборудования, заработная плата рабочих и инженерно­

297

технического персонала, затраты на воду, пар, сжатый воз­ дух, амортизация оборудования, услуги вспомогательных цехов.

4.Прочие расходы (анализ, упаковка).

5.Административно-управленческие и общехозяйствен­ ные расходы.

6.Расходы по реализации .продукции.

Примерная структура себестоимости некоторых ферросплавов, % от полной стоимости

298

Такие сплавы, как ферросилиций, кристаллический крем­ ний, силикокальций, углеродистый феррохром, выплавляют из относительно дешевых материалов, но значительные 'по­ тери и отходы при их подготовке к плавке увеличивают расход по статье 1. Так как эти сплавы являются энерго­ емкими, т. е. требуют для своего 'производства значитель­ ного расхода электроэнергии, то эта статья является опре­ деляющей в себестоимости сплава. Борьба за экономию сырьевых материалов на всех стадиях переработки и сниже­ ние расхода электроэнергии — основной .путь снижения се­ бестоимости этих сплавов.

Марганцевые сплавы, а также хромовые сплавы второго и третьего передела — силикохром и безуглеродистый фер­ рохром — выплавляют из более, дорогого сырья (марган­ цевой руды, передельных сплавов), поэтому повышение из­ влечения ведущего элемента и экономия исходных материалов в этом случае играют значительную роль. При 'произ­ водстве ферровольфрама, ферромолибдена, ферротитана, металлического хрома расход электроэнергии .незначителен, но исходные материалы крайне дороги, поэтому здесь ог­ ромное значение имеет каждая десятая доля процента извлечения ведущего элемента. При производстве этих сплавов должны быть закрыты все возможные пути потерь дорогостоящих материалов.

299

Задача каждого рабочего-ферросплавщика — бороться за снижение себестоимости ферросплавов. Для этого не­ обходимо строго контролировать расход сырых материалов, тщательно обслуживать колошник и летку печи, внима­ тельно шести разливку сплава, полностью использовать от­ ходы производства.

ЦЕНЫ НА СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ФЕРРОСПЛАВЫ

СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ

П р и м е ч а н и е . За отклонения от нормального содержания золы (11%; Для губахинского 14%) производится скидка-доплата в размере 0,2% цены за 0,1% отклонения.

КВАРЦИТ

скидка 1,5% оптовой цепы за каждый процент влаги. Дроб­ леная руда дороже на 30 коп/т.

300