Спосіб виплавляння феронікелевої лігатури

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам выплавки ферроникелевых лигатур с использованием вторичного сырья. Известен способ выплавки ферроникелевой лигатуры путем простого сплавлення вторичного сырья (Авт. св. СССР №1650748, кл. C22C33/04, B22F9/08). Однако при такой технологии в состав лигатуры из отходов вместе с никелем, молибденом и хромом, являющимися распространенными легирующим применяемыми совместно, могут попасть другие нежелательные элементы. Это резко ограничивает область применимости данного материала в качестве компонента шихты. Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ по авт. св. СССР №1629341, кл. C22C35/00. Для рафинирования получаемой ферроникелевой лигатуры от нежелательных примесей в состав ши хты наряду с металлическим ломом вводят твердый окислитель (окисленные отходы, окалину, руду, окислы и т.п.). При этом в начальный период плавки при низких температурах создаются окислительные условия для удаления фосфора, вольфрама и други х нежелательных элементов. Недостатком указанного способа является то, что в случае, если содержание нежелательных примесей слишком велико, например вольфрама, то надо вводить слишком большое количество твердого окислителя, что резко повышает расход электроэнергии, на расплавление шихты. В основу изобретения положена задача создания способа выплавки ферроникелевой лигатуры повышенной чистоты при незначительном повышении энергозатрат на рафинирующие эффекты. Поставленная задача решена тем, что в способе выплавки ферроникелевой лигатуры, включающем загрузку в печь шихты на базе никельсодержащих отходов совместно с твердым окислителем в виде р уды, окисленных отходов или окислов, их расплавление, скачивание шлака и разливку, согласно изобретению предусмотрена продувка ванны печи а определенном интервале температуры расплава газообразным кислородом с расходными показателями пропорциональными количеству удаляемых примесей. Количество вводимого твердого окислителя должно быть более 0,1% от массы металлозавэлки, иначе рафинирующий эффект от его введения будет незначителен, но оно не может превышать 30% от массы металлозавалки. В этом случае резко возрастают энергозатраты процесса из-за значительных потерь энергии на расплавление твердого окислителя. Расход вводимого в расплав кислорода должен быть в пределах 3 - 20м 3/час в расчете на один килограмм содержащегося в отходах хрома и вольфрама. Для удаления вольфрама, который является нежелательной примесью в ферроникеле по предлагаемому методу, необходимо предварительное окисление хрома. Вольфрам согласно своему сродству к кислороду начинает окисляться позднее хрома. Если расход кислорода будет менее 3м 3/час на 1кг суммарной массы хрома и вольфрама, то из-за низкой интенсивности продувки удаление нежелательных элементов будет незначительным. В случае расхода более 20м 3/час повышаются потери никеля в корольках со скачиваемым шлаком, Продувка кислородом может начинаться при температуре металла не ниже 1723К, иначе он будет недостаточно жидкотекучим для продувки. В случае достижения температуры более 1923К эффективность окисления элементов падает, т.к. реакции их окисления слабее протекают с увеличением температуры. Изобретение реализуется следующим образом. Плавка ферроникелевых лигатур из отходов коррозионностойких и жаропрочных марок сплавов на железной и никелевой основах вели в дуговой сталеплавильной печи емкостью 1,5т с магнезитовой футеровкой. В качестве твердого окислителя использовали железную руду. Продувку вели с помощью погружаемой в расплав фурмы. Результаты экспериментов приведены в таблице. При соблюдении оптимальных режимов продувки 3 - 20м 3/час на 1кг суммарной массы хрома и вольфрама при температурах расплава 1723 - 1973 (плавки №2, 3) получали ферроникель по чистоте удовлетворяющий мировым стандартам с высокими коэффициентами извлечения никеля (97 98%) и оптимальным расходом электроэнергии 3 - 3,2кВт × ч на 1кг исходной шихты. При плавках с недостаточной продувкой (№1, 4), либо неоптимальними температурами плавки (№7, 8) получается ферроникель с недостаточной степенью рафинирования. На плавке №6 несмотря на хорошие показатели чистоты конечного металла и извлечения никеля повышен расход электроэнергии из-за большого содержания руды в ши хте. Использование предлагаемого способа выплавки ферроникелевой лигатуры обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: 1. Получение ферроникеля по чистоте удовлетворяющего мировым стандартам. 2. Снижение расхода электроэнергии на 25 30%. 3. Повышение коэффициента извлечения никеля из сырья на 10 - 15%.