RU2665027C1 - Способ рафинирования ферросилиция от алюминия и кальция - Google Patents
Способ рафинирования ферросилиция от алюминия и кальция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665027C1 RU2665027C1 RU2017111856A RU2017111856A RU2665027C1 RU 2665027 C1 RU2665027 C1 RU 2665027C1 RU 2017111856 A RU2017111856 A RU 2017111856A RU 2017111856 A RU2017111856 A RU 2017111856A RU 2665027 C1 RU2665027 C1 RU 2665027C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferrosilicon
- aluminum
- calcium
- slag
- refining
- Prior art date
Links
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 239000011575 calcium Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 26
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000006253 pitch coke Substances 0.000 description 2
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для получения рафинированного ферросилиция с содержанием алюминия и кальция 0,02-0,05%. В способе расплавляют ферросилиций в виде отсевов от дробления ферросилиция фракции 0-15 мм с содержанием алюминия до 2,5% и кальция до 0,7%, а рафинирование осуществляется со снижением алюминия и кальция в ферросилиции до 0,02-0,05%, при этом используют в качестве рафинирующих шлакообразующих смесь, состоящую из извести и окислительной добавки в виде железорудных окатышей, железорудного концентрата или железной руды в количестве 3-5% от веса исходного ферросилиция при соотношении известь:окислительная добавка (1:1,5)-2,5, соответственно, и плавикового шпата в количестве 6-7,5% от веса рафинировочных шлакообразующих. Изобретение позволяет использовать одностадийную схему производства рафинированного ферросилиция с применением не более двух обработок рафинировочным шлаком. 1 пр.
Description
Изобретение относится к способу рафинирования ферросилиция от алюминия и кальция.
Известен способ рафинирования ферросилиция от алюминия за счет обработки шлаками в после расплавления в электродуговой печи. (См. Получение высокочистого ферросилиция в электропечи /Ю.П. Канаев, Н.Е. Молчанов, А.Н. Сидоров и др. //Сталь. - 1987. - 9. - С. 47-49).
В известном способе исходное сырье - передельный 75%-ный ферросилиций с ограниченным (менее 1%) содержанием алюминия, предварительно выплавленный на чистых шихтовых материалах в руднотермической печи, переплавляли в дуговой электропечи ДСП-6 с кислой футеровкой, специально установленной в плавильном цехе №2 Кузнецкого завода ферросплавов. Расплавляли кусковой передельный ферросилиций в смеси с окислительной смесью из 35% обожженной извести и 65% кварцита; расплав перемешивали деревянной рейкой в течение 10 минут. В результате этого содержание алюминия снижалось с 0,8-1,0% до 0,3-0,5%.
После этого первичный шлак скачивали и наводили новый из окислительной смеси прежнего состава. После вторичной обработки содержание алюминия снижалось до 0,05-0,1%, кальция до 0,05-0,06%. Содержание кремния снижалось на 4-6%.
К недостаткам известного способа, принятого в качестве прототипа, следует отнести:
1. Необходимость организации специального производства ферросилиция с ограниченным содержанием алюминия - менее 1%. Это требует применения чистого по алюминию кварцита и специальных низкозольных восстановителей - низкозольных углей, нефтяного или пекового коксов и т.д. Соответственно - повышается себестоимость передельного и рафинированного ферросилиция.
2. Невозможность получения рафинированного ферросилиция с содержанием алюминия и кальция 0,02-0,05%, что требуется для производства рельсовой стали.
Первый недостаток объясняется тем, что для производства ферросилиция обычного качества используют кокс с содержанием золы (основной источник алюминия и кальция в ферросилиции) - 15-17% и уголь с содержанием золы до 9%. При этом в ферросилиции марки ФС65 обычного качества содержится алюминия до 2,0% и кальция до 0,7%, в ферросилиции марки ФС75 содержится алюминия до 2,5% и кальция до 0,8%. Удаление такого количества алюминия и кальция до содержания менее 0,05% за счет обработки двумя шлаками - невозможно, а увеличение количества обработок ферросилиция рафинировочным шлаком, состава приведенного выше, приводит к росту потерь ферросилиция со скачиваемым шлаком. Это соответственно приводит к резкому росту себестоимости годного рафинированного ферросилиция.
Поэтому на практике по указанной технологии-аналогу используют двух стадийную технологию. Первая стадия - выплавка ферросилиция в рудотермической печи с ограниченным содержанием примесей за счет применения низкозольных восстановителей - уголь с содержанием золы не более 5%, нефтяной и пековый кокс с содержанием золы не более 1,0% и т.п.
Второй недостаток объясняется тем, что между рафинировочным шлаком и расплавленным ферросилицием в процессе перемешивания устанавливается определенное равновесие по содержанию алюминия и кальция. Как только содержание алюминия и кальция в шлаке превышает равновесное, алюминий и кальций снова переходят в ферросилиций. (Закон распределения масс). Таким образом, емкость шлака по алюминию и кальцию оказывается ограниченной. В результате двух обработок расплава ферросилиция рафинировочным шлаком (по технологии-аналогу) для получения содержания алюминия 0,05-0,1% оказывается недостаточно.
По заявляемой технологии предлагается одностадийная схема производства рафинированного ферросилиция с применением не более двух обработок рафинировочным шлаком. При этом предлагается использовать окислительный шлак состоящий из извести и окислительной добавки (железорудные окатыши, железорудный концентрат, железная руда и т.п.) в количестве 3-5% от веса исходного ферросилиция при соотношении известь : окислительная добавка, как 1:1,5-2,5, в которую для дополнительного повышения эффективности удаления алюминия и кальция (за счет повышения жидкоподвижности шлака) добавляют плавиковый шпат в количестве - 6-7,5% от веса рафинировочных шлакообразующих (известь + окислительная добавка). Применяемая рафинировочная шлаковая смесь позволяет использовать в качестве исходного материала ферросилиций обычного качества, как указано выше - с содержанием алюминия до 2,5% и кальция до 0,8% (в сплаве ФС75) и получать при использовании двух обработок шлаком алюминий и кальций в рафинированном ферросилиции 0,02-0,05%. В качестве исходного ферросилиция оказывается экономически целесообразным и, технологически более удобным, использовать не кусковой ферросилиций, как в технологии-аналоге, а отсевы от дробления ферросилиция обычного качества, которые образуются при рассеве ферросилиция на фракции, т.е. - ферросилиций фракции 0-10 (0-15) мм. Ферросилиций фракции 0-10 (0-15) мм пользуется ограниченным спросом на рынке и обычно продается с дисконтом 12-14%. Это существенно повышает экономическую эффективность производства рафинированного ферросилиция.
Пример
На дно подины электросталеплавильной печи ДСП-5 засыпают шлаковую смесь, состоящую из: 50 кг извести + 100 кг железорудных окатышей + 15 кг плавикового шпата. Поверх шлаковой смеси засыпают 4 тонны мелочи ферросилиция ФС65 фракции 0-15 мм с содержанием алюминия - 1,6-1,8% и кальция - 0,4-0,6%. В мелочь ферросилиция опускают электроды, включают печь на максимальной ступени напряжения и зажигают электрическую дугу. Переходят на среднюю мощность и проводят расплавление ферросилиция. По достижении температуры расплава 1630-1650°С проводят перемешивание (барботаж) ванны печи деревянными рейками сечением 100×100 мм в течение 10 минут на отключенной печи. После этого шлак скачивают вручную через порог рабочего окна в шлаковню и на зеркало расплавленного ферросилиция отдают мульдозавалочной машиной второй рафинировочный шлак, также состоящий из: 50 кг извести + 100 кг железорудных окатышей + 15 кг плавикового шпата. Печь включают на средней мощности для расплавления шлака и нагрева расплава до температуры 1630-1650°С. После этого проводят второй барботаж ванны печи деревянными рейками сечением 100×100 мм в течение 10 минут. Включают печь на минимальной мощности и снова подогревают расплав до температуры 1630-1650°С. После этого производят слив ферросилиция вместе со шлаком в ковш и разливку рафинированного ферросилиция по изложницам. Содержание алюминия и кальция в ферросилиции при этом составляет 0,02-0,05%.
После остывания слитки рафинированного ферросилиция извлекают из изложниц и отправляют потребителю (в цех подготовки шихты сталеплавильного производства) для использования при производстве рельсовой стали.
Claims (1)
- Способ рафинирования ферросилиция от алюминия и кальция в электродуговой печи, включающий расплавление исходного ферросилиция совместно с рафинирующими шлакообразующими, перемешивание ферросилиция с рафинировочным шлаком деревянными рейками после расплавления, скачивание первичного рафинировочного шлака, наведение на зеркале расплавленного ферросилиция вторичного рафинировочного шлака прежнего состава, что и первичный рафинировочный шлак, и повторное перемешивание ферросилиция и шлака деревянными рейками, отличающийся тем, что расплавляют ферросилиций в виде отсевов от дробления ферросилиция фракции 0-15 мм с содержанием алюминия до 2,5% и кальция до 0,7%, а рафинирование осуществляется со снижением алюминия и кальция в ферросилиции до 0,02-0,05%, при этом используют в качестве рафинирующих шлакообразующих смесь, состоящую из извести и окислительной добавки в виде железорудных окатышей, железорудного концентрата или железной руды в количестве 3-5% от веса исходного ферросилиция при соотношении известь:окислительная добавка (1:1,5)-2,5, соответственно, и плавикового шпата в количестве 6-7,5% от веса рафинировочных шлакообразующих.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017111856A RU2665027C1 (ru) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | Способ рафинирования ферросилиция от алюминия и кальция |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017111856A RU2665027C1 (ru) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | Способ рафинирования ферросилиция от алюминия и кальция |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665027C1 true RU2665027C1 (ru) | 2018-08-24 |
Family
ID=63286846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017111856A RU2665027C1 (ru) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | Способ рафинирования ферросилиция от алюминия и кальция |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665027C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110157860A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-23 | 鞍钢股份有限公司 | 一种硅铁提纯脱铝用精炼渣及配制方法 |
| RU2714562C1 (ru) * | 2019-10-01 | 2020-02-18 | Константин Сергеевич Ёлкин | Способ очистки расплава ферросилиция от примесей |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1585278A (en) * | 1977-05-24 | 1981-02-25 | Metal Research Corp | Method for refining molten iron and steels |
| US4671820A (en) * | 1972-06-30 | 1987-06-09 | Tohei Ototani | Composite calcium clads for deoxidation and desulfurization from molten steels |
| SU1560570A1 (ru) * | 1988-04-18 | 1990-04-30 | Научно-исследовательский институт металлургии | Способ рафинировани ферросилици от алюмини |
| SU1766968A1 (ru) * | 1990-01-16 | 1992-10-07 | Кузнецкий завод ферросплавов | Способ рафинировани ферросилици от алюмини |
| RU2066691C1 (ru) * | 1994-05-17 | 1996-09-20 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ рафинирования ферросилиция от алюминия |
-
2017
- 2017-04-07 RU RU2017111856A patent/RU2665027C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4671820A (en) * | 1972-06-30 | 1987-06-09 | Tohei Ototani | Composite calcium clads for deoxidation and desulfurization from molten steels |
| GB1585278A (en) * | 1977-05-24 | 1981-02-25 | Metal Research Corp | Method for refining molten iron and steels |
| SU1560570A1 (ru) * | 1988-04-18 | 1990-04-30 | Научно-исследовательский институт металлургии | Способ рафинировани ферросилици от алюмини |
| SU1766968A1 (ru) * | 1990-01-16 | 1992-10-07 | Кузнецкий завод ферросплавов | Способ рафинировани ферросилици от алюмини |
| RU2066691C1 (ru) * | 1994-05-17 | 1996-09-20 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ рафинирования ферросилиция от алюминия |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАНАЕВ Ю.П. и др. Получение высокочистого ферросилиция в электропечи. Журнал "Сталь", N 9, Металлургия, 1987, с.47-49. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110157860A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-23 | 鞍钢股份有限公司 | 一种硅铁提纯脱铝用精炼渣及配制方法 |
| RU2714562C1 (ru) * | 2019-10-01 | 2020-02-18 | Константин Сергеевич Ёлкин | Способ очистки расплава ферросилиция от примесей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100469932C (zh) | 一种v2o5直接合金化炼钢工艺 | |
| CN1040229C (zh) | 制造生铁和水泥熟料的方法 | |
| RU2665027C1 (ru) | Способ рафинирования ферросилиция от алюминия и кальция | |
| CN103643056B (zh) | 低碳锰铁的冶炼方法 | |
| CN103643094B (zh) | 高碳锰铁的冶炼方法 | |
| El-Faramawy et al. | Silicomanganese production from manganese rich slag | |
| KR100946621B1 (ko) | 극저탄소 극저인 페로망간의 제조방법 및 그로 제조된극저탄소 극저인 페로망간 | |
| JPS61104013A (ja) | 溶融鋼からみ中に含有されている鉄の回収方法 | |
| US1357780A (en) | Cupola treatment of metals | |
| CN103643057B (zh) | 中碳锰铁的冶炼方法 | |
| RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
| RU2697129C2 (ru) | Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали | |
| RU2020180C1 (ru) | Способ выплавки феррованадия в дуговой электропечи | |
| RU2041961C1 (ru) | Способ производства стали | |
| US3690867A (en) | Electric-arc steelmaking | |
| SU550443A1 (ru) | Способ извлечени марганца из отвального шлака производства силикомарганца | |
| JP6947024B2 (ja) | 溶銑脱硫方法 | |
| JP3776156B2 (ja) | 低燐高マンガン鋼の製造方法 | |
| RU2697673C1 (ru) | Способ рафинирования ферросилиция от алюминия | |
| SU1740469A1 (ru) | Способ получени чугуна | |
| SU1125256A1 (ru) | Способ выплавки марганецсодержащих сталей | |
| SU990852A1 (ru) | Способ выплавки силикомарганца | |
| SU740839A1 (ru) | Способ выплавки лигатуры | |
| SU1640192A1 (ru) | Способ производства бесфосфористого углеродистого ферромарганца | |
| US1969886A (en) | Method of manufacturing ferro alloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190408 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201028 |