RU2268309C1 - Method for copper elimination from iron-carbon smelt - Google Patents
Method for copper elimination from iron-carbon smelt Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268309C1 RU2268309C1 RU2004116836/02A RU2004116836A RU2268309C1 RU 2268309 C1 RU2268309 C1 RU 2268309C1 RU 2004116836/02 A RU2004116836/02 A RU 2004116836/02A RU 2004116836 A RU2004116836 A RU 2004116836A RU 2268309 C1 RU2268309 C1 RU 2268309C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- slag
- copper
- iron
- carbon
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 64
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 61
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 title abstract 7
- 230000008030 elimination Effects 0.000 title 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 title 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 96
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 89
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 23
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 23
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 14
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 2
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N aluminium sulfide Chemical class [Al+3].[Al+3].[S-2].[S-2].[S-2] COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к технологии рафинирования железоуглеродистых расплавов от растворенной меди.The invention relates to metallurgy, in particular to a technology for refining iron-carbon melts from dissolved copper.
Примеси цветных металлов оказывают существенное влияние на потребительские свойства металлопродукции. Среди примесей цветных металлов в стали наиболее неблагоприятной по условиям удаления является медь. Накопление меди приводит к снижению пластических свойств стали, повышает ее склонность к растрескиванию.Impurities of non-ferrous metals have a significant impact on the consumer properties of metal products. Among the impurities of non-ferrous metals in steel, copper is the most unfavorable in terms of removal. The accumulation of copper leads to a decrease in the plastic properties of steel, increases its tendency to crack.
Классические способы рафинирования мало пригодны для удаления меди из железоуглеродистых расплавов. Для удаления растворенной меди из железоуглеродистых расплавов в массовом производстве могут быть использованы: фильтрация расплава, испарение примеси при выдержке расплава в вакууме, обработка расплава шлаками.Classical refining methods are not very suitable for removing copper from iron-carbon melts. To remove dissolved copper from iron-carbon melts in mass production, the following can be used: melt filtration, evaporation of an impurity when the melt is kept in vacuum, and treatment of the melt with slags.
Метод фильтрации позволяет достичь довольно высокой степени удаления меди из расплава (до 70%). Однако высокая стоимость фильтров, необходимость их частой замены и низкая производительность ограничивают применение этого метода.The filtration method allows to achieve a rather high degree of copper removal from the melt (up to 70%). However, the high cost of filters, the need for their frequent replacement and low productivity limit the application of this method.
При удалении меди из железоуглеродистых расплавов путем испарения достигается степень рафинирования 30% и выше. Основными проблемами при реализации данного метода является необходимость длительной выдержки расплава при высокой температуре в условиях глубокого вакуума в процессе обработки и значительные потери конденсата при этом (до 1%).When copper is removed from iron-carbon melts by evaporation, a degree of refining of 30% or more is achieved. The main problems in the implementation of this method is the need for prolonged exposure of the melt at high temperature under high vacuum during processing and significant condensate loss in this case (up to 1%).
Рафинирование расплава шлаками отличается простотой реализации. Для извлечения меди из железоуглеродистых расплавов может быть использовано повышенное сродство меди к сере в сравнении с железом. Сульфидизация меди может быть осуществлена с помощью элементарной серы или сульфида железа в сочетании с разными добавками (Самборский М., Алешников А., Костецкий Ю., Троянский А. Удаление меди из железоуглеродистых расплавов. Тезисы докладов научной конференции молодых специалистов "-98", г.Мариуполь, 1998, с.10-11).Refining of the melt with slag is easy to implement. To extract copper from iron-carbon melts, an increased affinity of copper for sulfur can be used in comparison with iron. Copper sulfidization can be carried out using elemental sulfur or iron sulfide in combination with various additives (Samborsky M., Aleshnikov A., Kostetskiy Yu., Troyansky A. Removing copper from iron-carbon melts. Abstracts of the scientific conference of young specialists "-98", Mariupol, 1998, pp. 10-11).
Так, известен способ рафинирования железоуглеродистых расплавов от меди путем их обработки шлаками на основе сульфидов металлов (Зигало И.П., Баптизманский В.И., Вяткин Ю.Ф. и др. Медь в стали и проблемы ее удаления. Сталь, №7,1991, с.18-22). В соответствии с указанным способом металл плавят, на поверхность железоуглеродистого расплава загружают материалы, которые образовывают сульфидный шлак, выдерживают расплав под сульфидным шлаком, после чего разделяют расплав и сульфидный шлак.Thus, there is a known method of refining iron-carbon melts from copper by treating them with slags based on metal sulfides (Zigalo I.P., Baptizmansky V.I., Vyatkin Yu.F. et al. Copper in steel and problems of its removal. Steel, No. 7 , 1991, p. 18-22). In accordance with this method, the metal is melted, materials that form a sulfide slag are loaded onto the surface of the iron-carbon melt, the melt is kept under sulfide slag, and then the melt and sulfide slag are separated.
При высоких температурах медь имеет более высокое сродство к сере, чем железо, и потому переходит в шлак по реакции:At high temperatures, copper has a higher affinity for sulfur than iron, and therefore goes into slag by reaction:
Сульфидный шлак, который находится в контакте с железоуглеродистым расплавом, обеспечивает поступление серы к расплаву и одновременно поглощает (растворяет) сульфид меди, который образуется по реакции (1).Sulphide slag, which is in contact with the iron-carbon melt, provides sulfur to the melt and simultaneously absorbs (dissolves) copper sulfide, which is formed by reaction (1).
Общими признаками заявляемого решения и аналога являются: плавление металла, наведение сульфидного шлака на поверхности расплава, выдержку расплава под сульфидным шлаком, последующее разделение расплава и сульфидного шлака.Common features of the proposed solution and the analogue are: metal melting, inducing sulfide slag on the surface of the melt, holding the melt under sulfide slag, the subsequent separation of the melt and sulfide slag.
Увеличить извлечение меди из железоуглеродистого расплава в указанном способе можно лишь за счет увеличения количества шлака, то есть за счет дополнительного расхода материалов, которые образуют шлак. Кроме того, рафинирование железоуглеродистых расплавов от меди таким способом приводит к значительному увеличению концентрации серы в расплаве благодаря ее переходу из шлака в расплав.To increase the extraction of copper from the iron-carbon melt in the specified method is possible only by increasing the amount of slag, that is, due to the additional consumption of materials that form the slag. In addition, the refining of iron-carbon melts from copper in this way leads to a significant increase in the concentration of sulfur in the melt due to its transition from slag to melt.
Как прототип выбран способ рафинирования железоуглеродистых расплавов от меди, в котором металл, содержащий примеси меди, расплавляют в плавильном агрегате и наводят на поверхности расплава сульфидный шлак, который включает сульфиды железа и алюминия. После того, как избыточная медь перейдет из расплава в шлак, расплав и шлак разделяют (Copper Removal from Carbon-Saturated Molten Iron with Al2S2-FeS Flux/ R.Shimpo, Y.Fukaya, T.Ishikawa, O.Ogawa. - Metallurgical and Materials Transactions В. - №12. - V.28 B. - 1997. - Р.1029-1037). При необходимости увеличения степени рафинирование от меди в способе-прототипе предлагается проводить рафинирование сульфидным шлаком в несколько стадий с разделением расплава и шлака на каждой стадии и передачей шлака из предыдущей стадии на последующую стадию. При этом обеспечивается более рациональное использование шлака.As a prototype, a method was selected for refining iron-carbon melts from copper, in which a metal containing copper impurities is melted in a melting unit and sulfide slag, which includes iron and aluminum sulfides, is induced on the surface of the melt. After the excess copper transfers from the melt to slag, the melt and slag are separated (Copper Removal from Carbon-Saturated Molten Iron with Al 2 S 2- FeS Flux / R. Shimpo, Y. Fukaya, T. Ishikawa, O. Ogawa. - Metallurgical and Materials Transactions B. - No. 12. - V. 28 B. - 1997. - P.1029-1037). If it is necessary to increase the degree of copper refining in the prototype method, it is proposed to carry out refining with sulfide slag in several stages with separation of the melt and slag at each stage and transferring the slag from the previous stage to the next stage. This ensures a more rational use of slag.
Общими признаками заявляемого решения и прототипа являются плавление металла, наведение сульфидного шлака на поверхности расплава, выдержку расплава под сульфидным шлаком, последующее разделение расплава и сульфидного шлака.Common features of the proposed solution and the prototype are the melting of the metal, inducing sulfide slag on the surface of the melt, the exposure of the melt under sulfide slag, the subsequent separation of the melt and sulfide slag.
Способ, который выбран как прототип, обеспечивает удаление меди из железоуглеродистых расплавов благодаря физико-химическому взаимодействию сульфидного шлака и расплава. В процессе выдержки расплава под сульфидным шлаком медь переходит в шлак по реакции (1). Необходимый уровень концентрации серы в металлическом расплаве поддерживается реакцией:The method, which is selected as a prototype, provides the removal of copper from iron-carbon melts due to the physicochemical interaction of sulfide slag and the melt. In the process of exposure of the melt under sulfide slag, copper passes into the slag by reaction (1). The required level of sulfur concentration in the metal melt is supported by the reaction:
Разделение сульфидного шлака и расплава после извлечения избыточной меди из расплава предотвращает обратный переход меди в расплав при выполнении дальнейших технологических операций по доведению металла до заданного химического состава.The separation of sulfide slag and melt after the extraction of excess copper from the melt prevents the copper from returning to the melt during further technological operations to bring the metal to a predetermined chemical composition.
Количество меди, которое может быть переведено из расплава в шлак, зависит от химического состава шлака и его количества. При использовании шлака оптимального состава увеличить извлечение меди из железоуглеродистого расплава можно лишь за счет увеличения количества шлака, то есть за счет дополнительных затрат материалов, которые образовывают шлак.The amount of copper that can be converted from melt to slag depends on the chemical composition of the slag and its amount. When using slag of an optimal composition, it is possible to increase copper recovery from the iron-carbon melt only by increasing the amount of slag, that is, due to the additional costs of the materials that form the slag.
Кроме того, реализация рассмотренного способа рафинирования железоуглеродистых расплавов от меди приводит к значительному возрастанию концентрации серы в расплаве благодаря ее переходу из шлака в расплав по реакции (2). Повышенная концентрация серы в расплаве нужна для создания благоприятных физико-химических условий протекания реакции (1) в сторону образования сульфида меди. Но с точки зрения общего качества металла чрезмерное возрастание концентрации серы нежелательно, так как приводит к дополнительным затратам времени и материалов на десульфуризацию металла.In addition, the implementation of the considered method of refining iron-carbon melts from copper leads to a significant increase in the concentration of sulfur in the melt due to its transition from slag to melt by reaction (2). An increased sulfur concentration in the melt is needed to create favorable physicochemical conditions for the reaction (1) to form copper sulfide. But from the point of view of the overall quality of the metal, an excessive increase in the concentration of sulfur is undesirable, since it leads to additional time and materials for desulfurization of the metal.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа удаление меди из железоуглеродистого расплава, в котором за счет особенностей технологии обеспечивается повышение степени удаления меди, снижение конечной концентрации серы в железоуглеродистом расплаве без увеличения затрат на получение сульфидного шлака.The basis of the invention is the task of improving the method of removing copper from an iron-carbon melt, in which, due to the features of the technology, an increase in the degree of copper removal and a decrease in the final sulfur concentration in the iron-carbon melt are achieved without increasing the cost of producing sulfide slag.
Поставленная задача решается тем, что в способе удаления меди из железоуглеродистого расплава, который включает плавление металла, наведение сульфидного шлака на поверхности расплава, выдержку расплава под сульфидным шлаком, последующее разделение расплава и сульфидного шлака, согласно изобретению после разделения расплава и сульфидного шлака в расплав присаживают алюминий с последующим разделением расплава и образовавшегося шлака.The problem is solved in that in the method of removing copper from the iron-carbon melt, which includes melting the metal, inducing sulfide slag on the surface of the melt, holding the melt under sulfide slag, the subsequent separation of the melt and sulfide slag, according to the invention, after the separation of the melt and sulfide slag in the melt aluminum, followed by separation of the melt and the resulting slag.
Указанные признаки составляют сущность изобретения.These features constitute the essence of the invention.
Причинно-следственная связь признаков, которые составляют сущность изобретения, с техническим результатом (повышение степени удаления меди, снижение конечной концентрации серы в железоуглеродистом расплаве без увеличения затрат на получение сульфидного шлака) выражается в следующем.The causal relationship of the features that make up the essence of the invention with the technical result (increasing the degree of copper removal, lowering the final sulfur concentration in the iron-carbon melt without increasing the cost of producing sulfide slag) is expressed in the following.
Выше отмечалось, что при рафинировании железоуглеродистых расплавов от меди актуальным является повышения степени удаление меди из расплава без увеличения расхода материалов, которые образуют сульфидный шлак, а также уменьшение концентрации серы в расплаве после рафинирования от меди перед проведением дальнейших технологических операций по доведению металла до заданного химического состава.It was noted above that when refining iron-carbon melts from copper, it is important to increase the degree of copper removal from the melt without increasing the consumption of materials that form sulfide slag, as well as to reduce the sulfur concentration in the melt after refining from copper before further technological operations to bring the metal to a predetermined chemical composition.
Авторами экспериментально доказано, что присадка алюминия в расплав после разделения металла и сульфидного шлака с последующим разделением расплава и образовавшегося шлака приводит к увеличению степени удаление меди без возрастания затрат на получение сульфидного шлака и к снижению конечной концентрации серы в железоуглеродистом расплаве.The authors experimentally proved that the addition of aluminum to the melt after separation of the metal and sulfide slag, followed by separation of the melt and the resulting slag, leads to an increase in the degree of copper removal without increasing the cost of producing sulfide slag and to a decrease in the final sulfur concentration in the iron-carbon melt.
При этом доказано, что присадку алюминия в расплав необходимо выполнять после разделения расплава и первичного сульфидного шлака. Если алюминий вводить в расплав до разделения первичного сульфидного шлака и расплава, то это приведет к уменьшению степени удаления меди из расплава и дополнительным затратам материалов на образование шлака. Присаженный алюминий в таком случае будет распределяться между металлом и шлаком, нарушая оптимальное для удаления меди физико-химическое равновесие между ними, что приведет к снижению степени удаления меди из расплава. В этом случае для поддержания необходимой степени удаления меди из расплава необходимо будет использовать дополнительное количество шлака и соответственно материалов, которые его образуют. Кроме того, в такой ситуации алюминий может непосредственно восстанавливать медь из шлака обратно в металл по реакции:At the same time, it was proved that the addition of aluminum to the melt must be performed after separation of the melt and the primary sulfide slag. If aluminum is introduced into the melt before the separation of the primary sulfide slag and the melt, this will lead to a decrease in the degree of copper removal from the melt and the additional cost of materials for the formation of slag. In this case, the cored aluminum will be distributed between the metal and the slag, violating the physicochemical equilibrium between them that is optimal for copper removal, which will lead to a decrease in the degree of copper removal from the melt. In this case, to maintain the necessary degree of copper removal from the melt, it will be necessary to use an additional amount of slag and, accordingly, the materials that form it. In addition, in such a situation, aluminum can directly reduce copper from slag back to metal by the reaction:
Это также снижает степень удаления меди из расплава.It also reduces the degree of copper removal from the melt.
Если не разделять расплав и шлак, который образовался после присадки алюминия, это уменьшит степень удаления меди из расплава, так как во время дальнейших действий по доведению металла до заданного химического состава (десульфурация, обезуглероживание, легирование и прочее) медь из шлака возвратится в расплав, что снизит достигнутую степень удаления меди из расплава. Компенсация указанного снижения степени удаления меди потребует дополнительных затрат.If you do not separate the melt and slag that was formed after aluminum was added, this will reduce the degree of copper removal from the melt, since during further steps to bring the metal to a predetermined chemical composition (desulfurization, decarburization, alloying, etc.), the copper from the slag will return to the melt, which will reduce the achieved degree of copper removal from the melt. Compensation of the indicated reduction in the degree of copper removal will require additional costs.
Таким образом, признаки, которые включают плавление металла, наведение сульфидного шлака на поверхности расплава, выдержку расплава под сульфидным шлаком, разделение расплава и сульфидного шлака, присадку в расплав алюминия с последующим разделением расплава и образовавшегося шлака, находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом (повышение степени удаления меди, снижение конечной концентрации серы в железоуглеродистом расплаве без увеличения затрат на получение сульфидного шлака).Thus, the signs, which include melting of the metal, inducing sulfide slag on the surface of the melt, holding the melt under sulfide slag, separation of the melt and sulfide slag, an additive in the aluminum melt, followed by separation of the melt and the resulting slag, are in a causal connection with the achieved technical the result (an increase in the degree of copper removal, a decrease in the final sulfur concentration in the iron-carbon melt without increasing the cost of producing sulfide slag).
Ниже приводится подробное описание заявляемого способа.The following is a detailed description of the proposed method.
Металлическую шихту, которая содержит избыточное количество меди, плавят в плавильном агрегате (например, в индукционной печи), получают железоуглеродистый расплав. После этого на поверхности расплава наводят сульфидный шлак. При взаимодействии сульфидного шлака с расплавом последний насыщается серой, создаются необходимые физико-химические условия для протекания реакции (1). После выдержки расплава под сульфидным шлаком сульфидный шлак и расплав разделяют. Операция скачивания шлака с поверхности расплавленного металла хорошо известна металлургам и обычно осуществляется путем механического сгребания шлака из поверхности расплава. С целью повышения степени извлечения меди из расплава могут иметь место промежуточные операции обновления шлака (разделение расплава и шлака), то есть неоднократное полное или частичное скачивание шлака и наведение свежего сульфидного шлака. Таким способом достигается повышение кратности использования сульфидного шлака при рафинировании. После окончательного (конечного) разделения металла и сульфидного шлака в расплав присаживают алюминия. Это приводит к образованию в объеме расплава, который насыщен серой после взаимодействия с сульфидным шлаком, частиц сульфидной фазы на основе сульфидов алюминия и железа. Капельки сульфидов, которые образовались, поглощают медь из расплава, что обеспечивает дополнительное уменьшение концентрации меди в расплаве. Кроме того, образование сульфидных включений в расплаве происходит за счет серы расплава, что способствует снижению концентрации серы в расплаве. Сульфидные включения постепенно всплывают вверх и образовывают на поверхности расплава сульфидный шлак. Между этим шлаком и расплавом устанавливается новое физико-химическое равновесие при меньших концентрациях серы и меди в расплаве по сравнению с условиями, которые были до введения в расплав алюминия. Далее расплав и шлак снова разделяют (например, путем механического скачивания шлака гребком).The metal charge, which contains an excess of copper, is melted in a melting unit (for example, in an induction furnace), and an iron-carbon melt is obtained. After that, sulfide slag is induced on the surface of the melt. When sulfide slag interacts with the melt, the latter is saturated with sulfur, and the necessary physicochemical conditions for the reaction to occur (1). After the melt is kept under sulfide slag, the sulfide slag and the melt are separated. The operation of downloading slag from the surface of the molten metal is well known to metallurgists and is usually carried out by mechanical raking of slag from the surface of the melt. In order to increase the degree of copper recovery from the melt, intermediate slag renewal operations (separation of the melt and slag), that is, repeated full or partial slag downloading and induction of fresh sulfide slag, can take place. In this way, an increase in the rate of use of sulfide slag during refining is achieved. After the final (final) separation of the metal and sulfide slag, aluminum is added to the melt. This leads to the formation in the volume of the melt, which is saturated with sulfur after interaction with sulfide slag, of particles of a sulfide phase based on aluminum and iron sulfides. The droplets of sulfides that have formed absorb copper from the melt, which provides an additional decrease in the concentration of copper in the melt. In addition, the formation of sulfide inclusions in the melt occurs due to the sulfur of the melt, which helps to reduce the concentration of sulfur in the melt. Sulfide inclusions gradually float up and form sulfide slag on the surface of the melt. A new physicochemical equilibrium is established between this slag and the melt at lower concentrations of sulfur and copper in the melt compared to the conditions that were before the introduction of aluminum into the melt. Further, the melt and slag are again separated (for example, by mechanical loading of slag by stroke).
В таблице 1 приведены конкретные примеры реализации способа.Table 1 shows specific examples of the implementation of the method.
Концентрация серы и меди в расплаве в контрольные моменты плавки, %.Table 1.
The concentration of sulfur and copper in the melt at the control moments of smelting,%.
Чугун расплавляли в индукционный плавильной печи емкостью 200 кг. После плавления шихты и образования железоуглеродистого расплава отбирали пробу металла на химический анализ. Затем на поверхности расплава наводили сульфидный шлак. После выдержки шлак и металлический расплав разделяли. Повторно брали пробу на химический анализ. На этом этапе плавки были получены результаты, которые обеспечивает способ, выбранный нами в качестве прототипа. Далее в расплав присаживали алюминий. Дождавшись окончания образования нового шлака на зеркале расплава, разделяли шлак и расплав. Очистив зеркало металла от шлака, брали пробу на химический анализ. Результаты этого анализа подтверждают достижение технического результата при реализации заявляемого способа (повышение степени удаления меди, снижение конечной концентрации серы в железоуглеродистом расплаве без увеличения затрат на получение сульфидного шлака).Cast iron was melted in an induction melting furnace with a capacity of 200 kg. After melting the mixture and the formation of an iron-carbon melt, a metal sample was taken for chemical analysis. Then, sulfide slag was induced on the surface of the melt. After aging, the slag and the metal melt were separated. Re-took a sample for chemical analysis. At this stage, the melting results were obtained, which provides the method that we have chosen as a prototype. Next, aluminum was added to the melt. Waiting for the formation of a new slag on the melt mirror, the slag and the melt were separated. After cleaning the metal mirror from slag, a sample was taken for chemical analysis. The results of this analysis confirm the achievement of a technical result in the implementation of the proposed method (increasing the degree of copper removal, reducing the final sulfur concentration in the iron-carbon melt without increasing the cost of producing sulfide slag).
Результаты, которые представлены в таблице, наглядно показывают, что при реализации заявляемого способа удаления меди из железоуглеродистого расплава получены меньшие значения концентрации серы и меди в расплаве. То есть при тех же затратах материалов на получение шлака была достигнута большая степень удаления меди и меньшая конечная концентрация серы в расплаве.The results, which are presented in the table, clearly show that when implementing the inventive method of removing copper from the iron-carbon melt, lower values of the concentration of sulfur and copper in the melt were obtained. That is, at the same cost of materials for obtaining slag, a greater degree of copper removal and a lower final concentration of sulfur in the melt were achieved.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003076630 | 2003-07-15 | ||
| UA2003076630A UA65346A (en) | 2003-07-15 | 2003-07-15 | A method for removal of copper from the ferricarbonic melt |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004116836A RU2004116836A (en) | 2006-01-10 |
| RU2268309C1 true RU2268309C1 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=34517508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004116836/02A RU2268309C1 (en) | 2003-07-15 | 2004-06-04 | Method for copper elimination from iron-carbon smelt |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2268309C1 (en) |
| UA (1) | UA65346A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3424574A (en) * | 1965-10-22 | 1969-01-28 | Meherwan C Irani | Ferrous metal refining |
| SU1227689A1 (en) * | 1984-07-03 | 1986-04-30 | Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова | Method of removing copper from cast iron melt |
-
2003
- 2003-07-15 UA UA2003076630A patent/UA65346A/en unknown
-
2004
- 2004-06-04 RU RU2004116836/02A patent/RU2268309C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3424574A (en) * | 1965-10-22 | 1969-01-28 | Meherwan C Irani | Ferrous metal refining |
| SU1227689A1 (en) * | 1984-07-03 | 1986-04-30 | Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова | Method of removing copper from cast iron melt |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЗИГАЛО И.Н. и др. Медь в стали и проблемы ее удаления. Сталь, №7, 1991, с.18-22. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004116836A (en) | 2006-01-10 |
| UA65346A (en) | 2004-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2268309C1 (en) | Method for copper elimination from iron-carbon smelt | |
| JP5458607B2 (en) | Manufacturing method of clean steel with excellent resistance to sulfide corrosion cracking | |
| DE2255977A1 (en) | METALLIC COPPER REFINING METHOD | |
| US4049470A (en) | Refining nickel base superalloys | |
| JP2587814B2 (en) | Method for treating concentrate from copper converter | |
| EP0456528A1 (en) | Process for refining lead, especially for removing copper | |
| US2109144A (en) | Process of treating metal | |
| RU2351667C1 (en) | Treatment method of zinc-bearing golden-silver cyanic sediments | |
| SU718491A1 (en) | Method of aluminum based alloy refining | |
| SU986939A1 (en) | Method for refining steel and alloys | |
| RU2094495C1 (en) | Method of processing tin-containing iron-arsenic alloys | |
| AP1035A (en) | Method for cleaning slag in an electric furnace. | |
| SU722977A1 (en) | Method of refining copper alloys | |
| US1231349A (en) | Process of treating slags. | |
| RU2177045C1 (en) | Method for fine decopperization of lead | |
| US5183496A (en) | Copper speiss as a co-additive in refining crude lead bullion | |
| SU947209A1 (en) | Method for removing copper from slags of lead batch melting | |
| SU275413A1 (en) | V.M. Zeiner, L.S. Tsemekhman, L.L. Chermak, S. D. Sheremetyev, B.P. Sherman, and 3. F. Shirokova | |
| JPS60138022A (en) | Vacuum refining method for metals | |
| SU1111985A1 (en) | Method for purifying technical selenium | |
| SU1555386A1 (en) | Method of desilvering lead | |
| US2110446A (en) | Process for purifying impure lead | |
| SU1224349A1 (en) | Briquette for cast iron inoculation | |
| US671988A (en) | Method of treatment of amalgam containing copper or precious metals. | |
| SU910786A1 (en) | Process for melting steels and alloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120605 |