Спосіб одержання азотвміщуючої лігатури

Способ получения азотсодержащей лигатуры, включающий измельчение активного наполнителя, смешивание его с азотсодержащей твердой добавкой и окускование полученной смеси, отличающийся тем, что окускование смеси осуществляется нагревом ее до температуры, обеспечивающей плавление азотсодержащей добавки без ее разложения, с последующим охлаждением продукта на воздухе О гии, связанный с использованием операции высокотемпературной обработки смеси исходных компонентов, что определяет низкую производительность способа и высокую себестоимость готовой продукции Кроме того, окускование брикетированием требует достаточно тонкого помола (не более 0,2 мм) исходных материалов (активного наполнителя) и использования технологически сложного оборудования - пресса, что также увеличивает длительность и энергоемкость производственного цикла и отрицательно сказывается на эффективности способа в целом Получение азотсодержащих лигатур с высоким и равномерным содержанием азота может быть осуществлено путем совместного окускования порошковых ферросплавов и недефицитных азотсодержащих органических или минеральных соединений (например, карбамида, селитры и др) Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ полу о 20492 чения азотсодержащей лигатуры, изложенный в Патенте Российской Федерации № 2000349, кл С22С 35/00 от 07 09 93 г "Лигатура для обработки стали" Способ включает измельчение в порошок или стружку активного наполнителя, смешивание его с азотсодержащей добавкой (карбамидом) и жидким стеклом, брикетирование смеси при давлении прессования 50-100 кГс/см2 и сушку брикетов на воздухе Этот способ позволяет исключить из технологической схемы длительную и энергоемкую операцию высокотемпературной обработки сбрикетированной смеси, что повышает производительность и снижает энергоемкость технологии согласно известному способу по сравнению с аналогом Однако введение в смесь в качестве связующего вещества жидкого стекла (водного раствора силикатов натрия и калия) требует включения в технологическую схему энергоемкой операции брикетирования при давлении 50-100 кГс/см2 при жестком ограничении по размеру зерен в процессе измельчения и длительной сушке брикетов для удаления влаги При этом само связующее является балластной примесью, снижающей содержание полезных компонентов (активного наполнителя и карбамида), следовательно необходимо стремиться к использованию его в минимальных количествах В то же время эффективность использования жидких вязких связующих, в частности жидкого стекла, при относительно малом их содержании (5-10 мае %) зависит от равномерности распределения связки по поверхности частиц компонентов, то есть требует длительного смешивания и, следовательно, дополнительных затрат Таким образом, к недостаткам известного способа следует отнести высокую енергоем кость и низкую производительность Задачей настоящего изобретения является повышение производительности и снижение энергоемкости способа получения азотсодержащей лигатуры за счет использования связующих свойств азотсодержащей добавки Поставленная задача решается тем, что в способе получения азотсодержащей лигатуры, включающем измельчение активного наполнителя, смешивание его с азотсодержащей твердой добавкой и окускование полученной смеси, окускование смеси осуществляют нагреванием ее до температуры, обеспечивающей плавление азотсодержащей добавки без ее разложения с последующим охлаждением продукта на воздухе Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что при нагревании смеси активного наполнителя и азотсодержащей твердой добавки до температуры, обеспечивающей плавление ее без разложения, последняя переходит из твердого состояния в жидкое и выполняет роль связующего, обеспечивая тем самым способность смеси к формообразованию При охлаждении на воздухе азотсодержащая добавка кристаллизуется, при этом обеспечивается окускование смеси и требуемая прочность окускованного продукта В качестве азотсодержащих добавок выбираются материалы, имеющие высокое содержание азота (не менее 20%) и плавящиеся при отно сительно низкой температуре (до 300^400°С) без разложения Совокупность этих требований обеспечивает возможность введения любых необходимых количеств азота в сталь и минимальные энергозатраты при производстве лигатуры Универсальность технологии по предложенному способу дает возможность использовать ее для различных составов активного наполнителя Таким образом, предлагаемый способ получения азотсодержащей лигатуры по сравнению с прототипом обеспечивает повышение производительности за счет использования связующих свойств азотсодержащей добавки и, в этой связи, исключение длительной операции сушки брикетов с балластным связующим, и позволяет снизить энергозатраты за счет исключения энергоемкой операции брикетирования и снижения требований к верхнему пределу крупности активного наполнителя В результате расширенного поиска по патентной и научно-технической литературе по соответствующим рубрикам МКИ и УДК совокупность существенных признаков, полностью или частично совпадающая с заявляемой и позволяющая решать поставленную изобретательскую задачу, не было обнаружено ни в одном техническом решении, следовательно, предлагаемое изобретение отвечает критерию "новизна" Из известного уровня техники совокупность существенных признаков заявляемого технического решения с очевидностью не вытекает Следовательно, предлагаемое изобретение отвечает критерию "изобретательский уровень" Предлагаемый способ получения азотсодержащей лигатуры прошел апробацию в опытно-промышленных условиях Западно-Сибирского металлургического комбината Следовательно, предлагаемое изобретение отвечает критерию "промышленная применимость" Это подтверждается следующим примером его конкретного осуществления Измельченный до крупности 0-20 мм активный наполнитель, в частности ферросилиций марки ФС-15, перемешивали с порошком азотсодержащей твердой добавки - карбамидом, полученную смесь засыпали в емкость и нагревали до перехода ее в жидкоподвижное состояние, а затем охлаждали на воздухе до температуры окружающей среды В результате кристаллизации карбамида получали окускованную азотсодержащую лигатуру В процессе осуществления предлагаемого способа была определена оптимальная температура нагрева смеси Смесь нагревали до температур 125°С, 133°С, 140°С, 145°С, 150°С В результате было установлено, что при температуре 125°С окускование смеси не происходит, так как эта температура ниже температуры точки плавления карбамида 132,7°С При температуре 150°С наблюдалось активное газовыделение из смеси, связанное с разложением карбамида, что является неприемлемым Рабочий интервал температур нагрева смеси по экспериментальным данным находится в пределах 135-145°С При этом оптимальной с точки зрения энергоснабжения является температура 135°С для 20492 карбамида в качестве твердой азотсодержащей добавки Таким образом, предложенное техническое решение благодаря использованию связующих свойств азотсодержащей твердой добавки и отно сительно низкотемпературных режимов окускования позволяет значительно повысить производительность и снизить энергоемкость способа получения азотсодержащей лигатуры по сравнению с прототипом Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 20492