[go: up one dir, main page]

RU2167207C1 - Complex material - Google Patents

Complex material Download PDF

Info

Publication number
RU2167207C1
RU2167207C1 RU99126068/02A RU99126068A RU2167207C1 RU 2167207 C1 RU2167207 C1 RU 2167207C1 RU 99126068/02 A RU99126068/02 A RU 99126068/02A RU 99126068 A RU99126068 A RU 99126068A RU 2167207 C1 RU2167207 C1 RU 2167207C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxides
complex material
alloys
nickel
cobalt
Prior art date
Application number
RU99126068/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.И. Головлев
А.М. Кулиев
В.И. Лысенко
Ю.Н. Лозицкий
А.П. Полозов
скин Т.И. Пен
Т.И. Пеняскин
В.В. Павлов
Б.Н. Смирнов
А.И. Стукалов
В.В. Соколова
Л.А. Троп
А.А. Филиппенков
В.Г. Цикарев
В.З. Ставицкий
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие ФАН"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие ФАН" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие ФАН"
Priority to RU99126068/02A priority Critical patent/RU2167207C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2167207C1 publication Critical patent/RU2167207C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: invention relates to production of complex material used for making alloyed melts used for smelting alloys, master alloys and anode alloys. Complex material has nickel, cobalt, silicon, calcium, iron, aluminium, copper, magnesium oxides and carbon in the following ratio, wt.%: nickel oxides, 35-70; cobalt oxides, 2-6; silicon oxides, 7-15; calcium oxide, 11-20; carbon, 6-12; sum of copper, aluminium, iron and magnesium oxides, the balance. Complex material is designated for the broad field of use with high chemical homogeneity, low tendency to scatterness during storage and transport, high stability of components to oxidation in metallurgy processing to obtain master alloys, alloys, semiproduct of different using and in production of low- and high-alloyed steels. EFFECT: enhanced quality and properties of complex material. 3 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии черных и цветных металлов и может использоваться при производстве сплавов, чугунов, сталей, а также полупродуктов для последующего извлечения из них ценных химических элементов, например, никеля, кобальта и др. The invention relates to the metallurgy of ferrous and non-ferrous metals and can be used in the production of alloys, cast irons, steels, as well as intermediates for the subsequent extraction of valuable chemical elements, for example, nickel, cobalt, etc.

Известны составы комплексных материалов для получения легированных расплавов (1, 2). Однако указанные комплексные материалы имеют ограниченное целевое применение, сложны в изготовлении (1) и в технологическом использовании (2). Compositions of complex materials for producing alloyed melts are known (1, 2). However, these complex materials have limited targeted use, are difficult to manufacture (1) and in technological use (2).

Наиболее близким к предлагаемому по составу элементов и достигаемому результату является комплексный материал (3), который содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Окислы кальция - 0,2-10,0
Окислы кремния - 0,8 - 6,0
Окислы ванадия - 1,0-3,0
Окислы железа - 2-30
Окислы титана - 8-20
Окислы магния - 0,5-50
Окислы алюминия - 3 - 10
Углерод - 0,5-4,0
Медь - 0,01-0,10
Восстановленное железо - Остальное
Недостатком известного комплексного материала является ограниченная область использования, который предназначен преимущественно для получения обогащенного ванадием или титаном металлургического шлака, для производства малоуглеродистых низколегированных сталей. Кроме того сочетание и количественное соотношение компонентов в известном материале не обеспечивает стабильной химической однородности по составу и высокой устойчивости к вторичному окислению при длительном хранении и при последующей металлургической переработке, особенно при использовании гидрометаллургического передела.
Closest to the proposed composition of the elements and the achieved result is a complex material (3), which contains components in the following ratio, wt.%:
Calcium Oxides - 0.2-10.0
Silicon oxides - 0.8 - 6.0
Vanadium Oxides - 1.0-3.0
Oxides of iron - 2-30
Titanium Oxides - 8-20
Magnesium Oxides - 0.5-50
Aluminum Oxides - 3 - 10
Carbon - 0.5-4.0
Copper - 0.01-0.10
Reconditioned Iron - Else
A disadvantage of the known complex material is the limited area of use, which is intended primarily for producing vanadium or titanium-rich metallurgical slag, for the production of low-carbon low-alloy steels. In addition, the combination and quantitative ratio of the components in the known material does not provide stable chemical uniformity in composition and high resistance to secondary oxidation during prolonged storage and subsequent metallurgical processing, especially when using hydrometallurgical processing.

В настоящей заявке поставлена задача разработать состав комплексного материала для широкой области использования с высокой химической однородностью, с низкой склонностью к рассыпаемости при хранении и перевозках, с высокой устойчивостью компонентов к окислению при металлургическом переделе комплексного материала с получением лигатур, сплавов, полупродуктов различного назначения, при производстве низко- и высоколегированных сталей и в конечном итоге повысить выход годного сплава в целом и по извлечению отдельных химических элементов. In this application, the task is to develop a complex material composition for a wide range of applications with high chemical homogeneity, with a low tendency to crumble during storage and transportation, with high oxidation stability of components during metallurgical processing of complex materials to produce ligatures, alloys, intermediates for various purposes, the production of low and high alloy steels and ultimately increase the yield of the alloy as a whole and the recovery of individual chemical elements in.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый комплексный материал содержит углерод, окислы кремния, кальция, железа, алюминия, магния и дополнительно содержит окислы никеля, кобальта и меди при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Окислы никеля - 35-70
Окислы кобальта - 2 - 6
Окислы кремния - 7-15
Окислы кальция - 11-20
Углерод - 6-12
Сумма окислов меди, железа, алюминия и магния - Остальное
Заявленный уровень пределов концентрации компонентов определен экспериментально, исходя из достижения поставленной задачи: получением стабильных товарно-потребительских, технологических и эксплуатационных свойств предлагаемого материала.
The task is achieved in that the proposed complex material contains carbon, oxides of silicon, calcium, iron, aluminum, magnesium and additionally contains oxides of nickel, cobalt and copper in the following ratio of components, wt.%:
Nickel Oxides - 35-70
Cobalt Oxides - 2 - 6
Silicon Oxides - 7-15
Calcium Oxides - 11-20
Carbon - 6-12
Sum of Oxides of Copper, Iron, Aluminum, and Magnesium - Else
The declared level of the concentration limits of the components is determined experimentally, based on the achievement of the task: obtaining stable commodity-consumer, technological and operational properties of the proposed material.

Наличие в заявленном материале окислов никеля, кобальта в значительной степени меняет термодинамику и кинетику процесса формирования его стабильности на макро- и микромолекулярном уровне по химической однородности состава компонентов и при использовании его при пирометаллургическом или гидрометаллургическом переделах при производстве сплавов, лигатур, легированных расплавов для прямого легирования и силикативного извлечения химических элементов. The presence of nickel, cobalt oxides in the claimed material significantly changes the thermodynamics and kinetics of the process of formation of its stability at the macro- and micromolecular level in terms of chemical homogeneity of the composition of the components and when using it in pyrometallurgical or hydrometallurgical processes in the production of alloys, ligatures, alloys with direct alloys and silicate extraction of chemical elements.

По сравнению с известным, предлагаемый комплексный материал имеет более высокие концентрации по углероду, по окислам кальция и кремния. Compared with the known, the proposed complex material has higher concentrations of carbon, calcium and silicon oxides.

Выбор концентраций окислов кальция в пределах 11-20% и окислов кремния в пределах 7-15% обусловлен технологической целесообразностью образования шлака с основностью (при использовании материала) в пределах 1,3-1,6. При понижении основности шлака менее 1,3 ухудшаются условия извлечения никеля и кобальта; при превышении основности шлака более 1,6 образуется более тугоплавкий шлак, в результате чего увеличиваются потери никеля и кобальта в виде металлических корольков. The choice of concentrations of calcium oxides in the range of 11-20% and silicon oxides in the range of 7-15% is due to the technological feasibility of the formation of slag with a basicity (when using the material) in the range of 1.3-1.6. When the slag basicity decreases below 1.3, the conditions for nickel and cobalt extraction deteriorate; when the basicity of the slag is exceeded more than 1.6, a more refractory slag is formed, as a result of which the losses of nickel and cobalt in the form of metal kings increase.

Нижние границы концентраций окислов кальция - 11% и окислов кремния - 7% выбраны из условия достижения необходимой сыпучести материала. При меньших концентрациях окислов кальция и кремния материал "залипает", имеет склонность к чрезмерному спеканию из-за высокой дисперсности окислов никеля и кобальта. При превышении в материале содержания окислов кальция более 20% и окислов кремния более 15% увеличивается кратность шлака при использовании материала, что ведет к повышению энергетических затрат, увеличению продолжительности расплавления материала и потерям никеля и кобальта. The lower limits of the concentration of calcium oxides - 11% and silicon oxides - 7% are selected from the condition of achieving the necessary flowability of the material. At lower concentrations of calcium and silicon oxides, the material “sticks” and is prone to excessive sintering due to the high dispersion of nickel and cobalt oxides. If the material exceeds the content of calcium oxides of more than 20% and silicon oxides of more than 15%, the slag ratio increases when using the material, which leads to an increase in energy costs, an increase in the duration of the melting of the material and loss of nickel and cobalt.

Пределы содержания углерода в материале 6-12% установлены, исходя из условий гарантии полного восстановления никеля, кобальта и возможных примесей железа и меди. The limits of carbon content in the material of 6-12% are established on the basis of the guarantee conditions for the complete reduction of nickel, cobalt and possible impurities of iron and copper.

Содержание окислов алюминия, железа, меди и магния каждого в отдельности в комплексном материале строго не регламентируется и может составлять: окислы меди (CuO) 0,5-5,0; окислы алюминия (Al2O3) 0,5-3,0; окислы железа (Fe2O3) 1,5-4,0; окислы магния 0,5-2,0, а суммарное остаточное количество указанных окислов в присутствии окислов меди достаточно для прохождения физико-химических процессов в нормальном режиме на любой стадии металлургического передела или при прямом легировании чугунов и сталей.The content of aluminum, iron, copper and magnesium oxides of each separately in the complex material is not strictly regulated and can be: copper oxides (CuO) 0.5-5.0; oxides of aluminum (Al 2 O 3 ) 0.5-3.0; iron oxides (Fe 2 O 3 ) 1.5-4.0; magnesium oxides 0.5-2.0, and the total residual amount of these oxides in the presence of copper oxides is sufficient to undergo physicochemical processes in normal mode at any stage of the metallurgical process or in direct alloying of cast irons and steels.

В целом заявленные концентрации компонентов, входящих в состав комплексного материала, обеспечивают получение качественного материала для металлургического передела (химическая однородность фазового и структурного состава, высокие физические и гранулометрические характеристики, например, плотность, прочность, сопротивление процессам окисления, сохраняющимися при длительном хранении и при транспортировке). Предлагаемый материал с отмеченными выше свойствами обеспечивает возможность расширения сферы его использования на различных стадиях металлургии производства расплавов, лигатур, полупродуктов, шлаковых смесей и при прямом легировании сталей и чугунов, а также при извлечении металлов. Кроме того для производства заявленного материала могут быть задействованы отходы текущего производства различных отраслей промышленности и отвальные накопления, что улучшает экологию окружающей среды. In general, the declared concentrations of the components that make up the complex material provide high-quality material for metallurgical processing (chemical homogeneity of the phase and structural composition, high physical and particle size characteristics, for example, density, strength, resistance to oxidation processes that persist during long-term storage and during transportation ) The proposed material with the properties noted above provides the possibility of expanding the scope of its use at various stages of metallurgy for the production of melts, alloys, intermediates, slag mixtures and in direct alloying of steels and cast irons, as well as in the extraction of metals. In addition, for the production of the claimed material, waste from the current production of various industries and dump accumulations may be involved, which improves the ecology of the environment.

Сопоставительный анализ заявленных составов комплексного материала показывает, что предлагаемая композиция состава характеризуется совокупностью новых существенных признаков, а именно, отличием количественного содержания компонентов (окись кальция, окись кремния и углерод) и дополнительным содержанием окислов никеля, окислов кобальта и окислов меди - все это является достаточным и необходимым для достижения поставленной задачи и обеспечиваемого изобретателем технического результата. A comparative analysis of the claimed compositions of the complex material shows that the proposed composition is characterized by a combination of new significant features, namely, the difference in the quantitative content of the components (calcium oxide, silicon oxide and carbon) and the additional content of nickel oxides, cobalt oxides and copper oxides - all this is sufficient and necessary to achieve the task and the technical result provided by the inventor.

Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию "новизна". Thus, the present invention meets the criterion of "novelty."

Анализ патентной и научно-технической информации не выявил использования совокупности существенных признаков, используемых в предлагаемом комплексном материале, по их функциональному назначению для достижения поставленной задачи. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". The analysis of patent and scientific and technical information did not reveal the use of a combination of essential features used in the proposed complex material, according to their functional purpose, to achieve the task. Therefore, the present invention meets the criterion of "inventive step".

Примеры выполнения. Examples of execution.

В таблице 1 приведены варианты химического состава комплексного материала, полученного с использованием шламовых отходов никелевого производства, углерода в виде коксика и других флюссодержащих материалов и шлаков металлургического производства черных и цветных металлов. Table 1 shows the chemical composition of the complex material obtained using sludge from nickel production, carbon in the form of coke and other flux-containing materials and slags from the metallurgical production of ferrous and non-ferrous metals.

Варианты по составу 2-5 соответствуют предельным содержаниям заявленных компонентов материала, составы 1, 6-9 соответствуют запредельному содержанию отдельных компонентов материала, состав 10 по содержанию компонентов относится к известному комплексному материалу. Variants in composition 2-5 correspond to the limiting contents of the declared components of the material, compositions 1, 6-9 correspond to the transcendental content of the individual components of the material, composition 10 according to the content of the components refers to the known complex material.

В условиях опытно-экспериментального завода на полупромышленных установках варианты предлагаемого комплексного материала испытаны при прямом легировании сталей с повышенным содержанием никеля, кобальта, кремния. In the conditions of a pilot plant in semi-industrial installations, variants of the proposed complex material have been tested with direct alloying of steels with a high content of nickel, cobalt, and silicon.

Проведена оценка агломерационной характеристики комплексного материала и технологические возможности переработки материала для изготовления сплавов, лигатур, анодных сплавов. The agglomeration characteristics of the complex material and the technological capabilities of processing the material for the manufacture of alloys, alloys, anode alloys are evaluated.

Результаты технологических и эксплуатационных характеристик, приведенных в таблицах 2 и 3, подтверждают, что заявленный состав комплексного материала обеспечивает достижение поставленной задачи изобретения. Производство комплексного материала и его использование в металлургической отрасли может быть осуществлено на существующем оборудовании и имеющихся производственных площадях. Кроме того для производства комплексного материала используются шламовые, шлаковые и иные отходы, что способствует улучшению экологической обстановки вблизи металлургических комплексов. The results of the technological and operational characteristics shown in tables 2 and 3 confirm that the claimed composition of the complex material ensures the achievement of the task of the invention. The production of complex material and its use in the metallurgical industry can be carried out on existing equipment and existing production facilities. In addition, slurry, slag and other wastes are used for the production of complex material, which helps to improve the environmental situation near metallurgical complexes.

Источники информации
1. Авт. свидетельство N 926024.
Sources of information
1. Auth. certificate N 926024.

2. Авт. свидетельство N 1201336. 2. Auth. certificate N 1201336.

3. Авт. свидетельство N 1363860. 3. Auth. certificate N 1363860.

Claims (1)

Комплексный материал для получения легированных расплавов, содержащий окислы кремния, кальция, алюминия, железа, магния и углерод, отличающийся тем, что он дополнительно содержит окислы никеля, кобальта и меди при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Окислы никеля - 35 - 70
Окислы кобальта - 2 - 6
Окислы кремния - 7 - 15
Окислы кальция - 11 - 20
Углерод - 6 - 12
Сумма окислов меди, алюминия, железа, магния - Остальное
A complex material for producing alloyed melts containing oxides of silicon, calcium, aluminum, iron, magnesium and carbon, characterized in that it additionally contains oxides of nickel, cobalt and copper in the following ratio of components, wt.%:
Nickel Oxides - 35 - 70
Cobalt Oxides - 2 - 6
Silicon Oxides - 7 - 15
Calcium Oxides - 11 - 20
Carbon - 6 - 12
Sum of Oxides of Copper, Aluminum, Iron, Magnesium - Else
RU99126068/02A 1999-12-14 1999-12-14 Complex material RU2167207C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99126068/02A RU2167207C1 (en) 1999-12-14 1999-12-14 Complex material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99126068/02A RU2167207C1 (en) 1999-12-14 1999-12-14 Complex material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2167207C1 true RU2167207C1 (en) 2001-05-20

Family

ID=20227974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99126068/02A RU2167207C1 (en) 1999-12-14 1999-12-14 Complex material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2167207C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2184912B1 (en) * 1972-05-16 1975-11-21 Showa Denko Kk
FR2509327A1 (en) * 1981-07-07 1983-01-14 Inst Liteinogo Proizv Master alloy contg. numerous alloying elements including copper - for mfg. high strength alloy cast iron with pearlitic structure in both thick and thin cast sections
FR2579625A1 (en) * 1985-04-01 1986-10-03 Midrex Internal Bv Rotterdam Z FERRO-ALLOY MANUFACTURING PROCESS
SU1615213A1 (en) * 1988-07-22 1990-12-23 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Charge for producing high-carbon ferromanganese
RU2044061C1 (en) * 1993-08-19 1995-09-20 Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" Composition burden for steel melting
RU2094478C1 (en) * 1995-02-13 1997-10-27 Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и К" Composition blend for conversion
SU1363860A1 (en) * 1986-04-07 1999-12-10 Уральский научно-исследовательский институт черных металлов COMPLEX MATERIAL

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2184912B1 (en) * 1972-05-16 1975-11-21 Showa Denko Kk
FR2509327A1 (en) * 1981-07-07 1983-01-14 Inst Liteinogo Proizv Master alloy contg. numerous alloying elements including copper - for mfg. high strength alloy cast iron with pearlitic structure in both thick and thin cast sections
FR2579625A1 (en) * 1985-04-01 1986-10-03 Midrex Internal Bv Rotterdam Z FERRO-ALLOY MANUFACTURING PROCESS
SU1363860A1 (en) * 1986-04-07 1999-12-10 Уральский научно-исследовательский институт черных металлов COMPLEX MATERIAL
SU1615213A1 (en) * 1988-07-22 1990-12-23 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Charge for producing high-carbon ferromanganese
RU2044061C1 (en) * 1993-08-19 1995-09-20 Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" Composition burden for steel melting
RU2094478C1 (en) * 1995-02-13 1997-10-27 Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и К" Composition blend for conversion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5972129A (en) Process for smelting a titanium steel and steel obtained
US4121924A (en) Alloy for rare earth treatment of molten metals and method
CN106834891A (en) A kind of preparation method of ferro-titanium
CN106555124A (en) Gao Ge, the stainless preparation method of high molybdenum-iron ferritic
JPH09501737A (en) Composite charge for steel smelting
JPS63100150A (en) Master alloy for producing titanium alloy and its production
Zheng et al. Effect of reduction parameters on the size and morphology of the metallic particles in carbothermally reduced stainless steel dust
RU2167207C1 (en) Complex material
NL8920808A (en) MATERIAL FOR FINISHING STEEL SUITABLE FOR VARIOUS APPLICATIONS.
US1835925A (en) Smelting process
US2367630A (en) Metallurgy
Bihari et al. Effect on the mechanical properties of gray cast iron with variation of copper and molybdenum as alloying elements
Mapoli et al. Preparation and microstructural characterization of the 60Al-40V master alloy
RU2135620C1 (en) Alloying composition
US490961A (en) Process of producing metallic alloys
RU2214473C1 (en) Alloy for deoxidation of steel
RU2845261C2 (en) Method of producing ferrotitanium from titanium-containing wastes
EP4314372B1 (en) Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof
RU2369642C1 (en) Wire for out-of-furnace treatment of melt (versions)
CA1090140A (en) Conversion of molybdenite concentrate to ferro- molybdenum and simultaneous removal of impurities by direct reduction with sulfide forming reducing agents
RU2200767C2 (en) Alloy for microalloying and modification of steel
US1775339A (en) Manufacture of irons and steels
WO2003083143A1 (en) Method for removing manganese in molten cast iron and method for producing spheroidal graphite cast iron
RU2023043C1 (en) Complex alloy for steel alloying
RU2364651C1 (en) Charge mixture for production of ferroniobium by way of electroslag remelting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051215