SU1148872A1

SU1148872A1 - Способ удалени меди из расплава чугуна и стали

Info

Publication number: SU1148872A1
Application number: SU833575813A
Authority: SU
Inventors: Абдрашит Мусеевич Бигеев; Андрей Ильич Ушеров; Константин Николаевич Вдовин; Герман Станиславович Уваровский
Original assignee: Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1983-04-11
Publication date: 1985-04-07

Abstract

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ МЕДИ ИЗ РАСПЛАВА ЧУГУНА И СТАЛИ, включающий расплавление и перегрев металла в плавильном агрегате, выпуск в ковш и подачу серусодержащих соединений щелочных металлов, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности процесса, качества металла и стойкости футеровки ковша,, одновременно с подачей серусодержащих соединений в ковше создают избыточное давление 2-20 ти двуокиси серы или нейтрального газа.

Description

4

эо

00

ГС Изобретение относитс к металлургии , а именно к технологии рафинированных черных металлов от меди, например вторичных черных металлов, медистых чугунов, сталей. Известен способ рафинировани расплава черных металлов от меди, включающий ввод в расплав обезвоженных серусодержащих метериалов в потоке газоносител и восстановител . В качестве серусодержащих соединений используют сульфаты, сульфиды и суль фиты щелочных и щелочноземельных металлов , а также сульфат железа. Эти материалы подают в расплав черных металлов в потоке кислорода или , воздуха, содержащем пылевидный углерод при соотнощении углерода и кислорода 5:2 СОНедостатком данного способа удалени меди вл етс наличие окислительного потенциала газовой фазы, содержащей кислород, что обусловливает диссоциацию сульфатов с образованием окислов металла и двуокиси серы. Двуокись серы устанавливаетс металлическим расплавом, что повьшает содержание серы в металле. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ, включакицир расплавление металла и нагрев его вьше температуры ликвидуса , вьтуск в ковш, оборудованный крышкой дл уменьшени выбросов металла из ковша во врем процесса обезмёживани и защиты атмосферы от выбороса сернистных соединений и нат риевого пламени. В ковш подают щлако образующук смесь, состо щую из серусодержащих соединений щелочных и щелочноземельных металлов с восстановителем - коксом или графитом. В результате восстановлени сульфатов щелочных металлов образуетс йульфидный шлак. Жидкий металл, содержащий медь, выдерживают под этим шлаком при атмосферном давлении воздуха или инертного газа в течение ,времени, необходимого дп более полного удалени меди из железного расплава , после чего шлак и металл раздел ют 23. Недостатками известного способа удалени меди вл етс значительный переход серы из щлака в металл, что вызьшает необходимость проведени де сульфации металла. Выдел юврШс в результате диссоциации оксид натри разъедает футеровку ковша, что приводит к более частым ремонтам ковша, увеличива расход огнеупоров на 1 т рафинированного металла, тем самым удорожа процесс. Цель изобретени - повьшение производительности процесса, качества металла и стойкости футеровки ковша. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу удалени .медИ из расплава чугуна и стали, включающему расплавление и перегрев металла в плавильном агрегате, выпуск в ковш и подачу серусодержащих соединений щелочных металлов, одновременно с подачей серусодержащих соединений в ковше создают избыточное давление 2-20 ати двуокиси серы или нейтрального .газа. Нижний предел давлени соответствует обезмеживанию чугунов с содержанием углерода более 4%, так как процесс удалени меди ведут при 13501400 С , а при этих температурах диссоциаци сульфатов и сульфидов щеючных металлов уменьшаетс при давтении двуокиси серы или нейтрального газа, равном или более 2 атм. Верхний предел 20 ати соответствует обезмеживанию сталей с содержанием углерода менее 0,05%, поэтому необходимо проводить процесс при 15501600 С , а при этих температурах диссоциаци сульфатов и сульфидов щелочных металлов уменьшаетс при достижении давлени двуокиси серы или нейтрального газа 18-20 ати. Кроме того, при .§олее высоком давлении двуокиси серы металл начинает поглощать серу из атмосферы. Предлагаемый способ удалени меди из расплава чугуна или стали осуществлен в лабораторной печи МВП-4, незначительно переделанной дл создани избыточного давлени . Опыты с чугуном провод т в графитовых тигл х . Чугун с содержанием меди 1% и серы 0,03% плав т в печи и его температура доводитс до 1350С. По достижении указанной температуры в печь через щлюзовую камеру подают сульфат натри со стехйометрически необходимьтм дл его восстановлени до сульфида натри углеродом. Одновременно с подачей щлакообразующей смеси в печи создают давление 2 ати двудкиси серы . Металл под шлаком выдерживают в течение 10 мин, после чего печь разгерметизируют и металл отдел ют от шлака. Садка тигл по металлу составл ет 100 г. Сульфат натри подают в количестве 17г.

Очищенный от меди чугун содержит меди 0,65%, серы 0,045 - 0,050%. Такой чугун не требует в дальнейшем г. операции десульфурации, а это сутцест венно повышает производительность процесса и исключает применение дорогих десульфатов, например магни или известково-глиноземистых смесей, при последующем переделе чугуна в сталь.

Опыты со сталью проведены в алундовых тигл х. Сталь с содержанием меди 1% и серы 0,03% плав т в печи и ее температуру довод т до , содержание углерода в стали 0,043%. По достижении указанной температуры в печь через шлюзовую камеру подают сульфат натри с углеродом. Одновременно с подачей шлакообразующей смеси в печи создают давление

20,0 ати двуокиси серы. Металл под шлакбм выдерживают 10 мин, после чего печь разгерметизируют и металл отдел ют от шлака. Садка тигл по металлу составл ет 100 г. Сульфат натри подают в количестве 17 г. Оч щенна от меди сталь содержит меда 0,70%, серы 0,15-0,20%, т.е. меньше чем по известному способу (0,24- , 0,10%), что требует меньшего количества десульфуриэаторов дл приведени стали в кондиционное по сере состо ние.

На предлагаемый процесс требуетс шлака в 1,1-1,4 раза меньше, чем на известный, что удешевит процесс получени очищеннаго от металла . Подавление диссоициации сульфатов и сульфидов уменьшит поступление в газовую фазу окиси натри , что позволит повысить стойкость фу теровки.

Аналогичные результаты получени при использовании вместо двуокиси серы нейтральных газов, например аргона.

Claims

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ МЕДИ ИЗ РАСПЛАВА ЧУГУНА И СТАЛИ, включающий расплавление и перегрев металла в плавильном агрегате, выпуск в ковш и подачу серусодержащих соединений щелочных металлов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, качества металла и стойкости футеровки ковша, одновременно с подачей серусодержащих соединений в ковше создают избыточное давление 2-20 ати двуокиси серы или нейтрального газа.