×
19.11.2019
219.017.e3d0

Способ получения огнеупорного изделия при алюмотермитном восстановлении металла

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения огнеупорного изделия из шлака, образующегося при алюмотермитном восстановлении металла. Способ включает загрузку алюмотермитной смеси, содержащей оксид железа и алюминий, в огнеупорную емкость с летками для выпуска металла и шлака, осуществление восстановительной реакции с образованием полностью отделенных друг от друга жидкого металла и шлака, всплывающего в полном объеме к поверхности металла, и раздельный выпуск шлака и металла, при этом восстановительную реакцию ведут с использованием алюмотермитной смеси, содержащей не менее 19 мас.% алюминия, остальное – оксид железа, а скачиваемый шлак заливают при температуре не ниже 2100°С в углеродную литейную форму для получения огнеупорного изделия. Обеспечивается возможность получения огнеупорного изделия непосредственно в процессе алюмотермитного восстановления металла. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к изготовлению огнеупорных изделий из алюмотермитного шлака, образующегося в ходе экзотермической реакции при получении стали из термитной смеси.

Известен огнеупор высокоглиноземистого состава, описанный в а.с. СССР №1583392, изготовленный из шихты, содержащей корунд, глинозем и маложелезистый боксит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: 25-55 корунд, 25-30 глинозем, 20-45 маложелезистый боксит.

Огнеупор из данной шихты обладает высокой термостойкостью. Однако в данной шихте не используются материалы, являющиеся отходами металлургического производства, что повышает стоимость получаемого огнеупора. Кроме того, использование в шихте низкокачественного боксита с малым содержанием Al2O3 и переменным значением кремниевого модуля (Al2O3/SiO2) не гарантирует использование данного огнеупора в тепловых агрегатах с расплавами металла и повышенными механическими воздействиями.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ получения стали, сопровождающийся сопутствующим получением шлака, описанный в патенте РФ №2366721, принятый заявителем за прототип. В данном способе подготавливают алюмотермитную смесь, содержащую оксид железа и алюминий, которую помещают в огнеупорную емкость с летками для выпуска металла и шлака. Воспламеняют алюмотермитную смесь и запускается восстановительная реакция, в ходе которой образуется шлак, всплывающий к поверхности образующегося металла. Шлак непрерывно скачивают через летку для скачивания шлака, а жидкий металл скачивают через летку для скачивания металла. Таким образом осуществляют восстановление металла.

Недостатком данного способа является то, что образующийся при восстановлении металла шлак, преимущественно содержащий Al2O3, термостойкость которого достигает 2100 оС, выбрасывается как отход производства и сразу, с момента его образования, не используется.

Задачей изобретения является использование шлака, образующегося при алюмотермитном восстановлении металла, для получения огнеупорного изделия.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе получения огнеупорного изделия при алюмотермитном восстановлении металла, который включает подготовку алюмотермитной смеси, содержащей оксид железа и алюминий, загрузку ее в огнеупорную емкость с летками для выпуска металла и шлака, протекание восстановительной реакции с образованием жидкого металла и шлака, предусмотрены следующие отличия: используют алюмотермитную смесь, содержащую не менее 19 мас.% алюминия, остальное – оксид железа, скачиваемый шлак заливают при температуре не ниже 2100 ºС в углеродную литейную форму, предназначенную для получения огнеупорного изделия.

Новым в заявленном способе получения огнеупорного изделия при алюмотермитном восстановлении металла является то, что используют алюмотермитную смесь, содержащую не менее 19 мас.% алюминия, остальное – оксид железа; скачиваемый шлак заливают при температуре не ниже 2100 ºС в углеродную литейную форму, предназначенную для получения огнеупорного изделия.

Так как в заявленном способе используют алюмотермитную смесь, содержащую не менее 19 мас.% алюминия, а остальное – оксид железа, то в результате экзотермического процесса происходит разделение металла и шлака, позволяющее осуществить операцию скачивания шлака через соответствующую летку. Экспериментально установлено, что при меньшем содержании алюминия в алюмотермитной смеси экзотермическая реакция не распространяется на весь ее объем, что не позволяет получить разделение восстановленного металла и шлака.

Благодаря тому, что скачиваемый шлак заливают при температуре не ниже 2100 ºС в углеродную литейную форму, предназначенную для получения огнеупорного изделия, то возникает возможность формирования конечного огнеупорного изделия из расплава шлака, состоящего преимущественно из Al2O3, температура плавления которого около 2050 оС. Температура плавления материала углеродной литейной формы, составляющая около 3000 оС, позволяет использовать ее для разливки жидкого шлака.

Заявляемый способ позволяет использовать образующийся при алюмотермитном восстановлении металла шлак, являющийся отходом производства сразу с момента его появления, для получения огнеупорного изделия.

Заявленный способ осуществляется при помощи устройства, представленного на чертеже. Устройство содержит корпус 1, нижняя часть которого является реакционной зоной. На корпусе 1 установлена крышка 2, с выполненным в ней газоотводным патрубком. В корпусе 1 выполнена летка 3 для слива шлака и летка 4 для слива металла, выполненная ниже летки 3. Под леткой 3 установлена углеродная литейная форма 5, предназначенная для получения огнеупорного изделия.

Способ получения огнеупорного изделия при алюмотермитном восстановлении металла осуществляют следующим образом. Термитную смесь, содержащую, например 80 мас.% оксида железа и 20 мас.% алюминия, помещают в реакционную зону корпуса 1. Смесь воспламеняют, например электрической дугой, после чего в алюмотермитной смеси протекает экзотермический процесс, распространяющийся на весь объем смеси. Экзотермический процесс происходит по реакции:

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 +9Fe.

Образующийся при процессе газ выходит через патрубок в крышке 2. По завершении экзотермического процесса образуется шлак, который всплывает в полном объеме к поверхности образующегося металла. Шлак скачивается из реакционной зоны корпуса 1 через летку 3 в углеродную литейную форму 5, а оставшийся в реакционной зоне корпуса 1 расплав металла скачивают через летку 4.

Таким образом, в углеродной литейной форме 5 формируется конечное огнеупорное изделие из расплава шлака, являющегося отходом производства.

Способ получения огнеупорного изделия при алюмотермитном восстановлении металла, включающий подготовку алюмотермитной смеси, содержащей оксид железа и алюминий, загрузку ее в огнеупорную емкость с летками для выпуска металла и шлака, осуществление восстановительной реакции с образованием полностью отделенных друг от друга жидкого металла и шлака, всплывающего в полном объеме к поверхности металла, и раздельный выпуск шлака и металла, отличающийся тем, что восстановительную реакцию ведут с использованием алюмотермитной смеси, содержащей не менее 19 мас.% алюминия, остальное – оксид железа, с обеспечением разделения металла и шлака, при этом скачиваемый шлак заливают в углеродную литейную форму для получения огнеупорного изделия при температуре не ниже 2100°С.
Способ получения огнеупорного изделия при алюмотермитном восстановлении металла
Способ получения огнеупорного изделия при алюмотермитном восстановлении металла
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 17.
20.05.2015
№216.013.4d6e

Способ получения стали

Изобретение относится к способам восстановления стали из окалины и может быть использовано в металлургии. Осуществляют подготовку термитной смеси, содержащей окалину, алюминиевую крошку и модификаторы, загружают ее в огнеупорную емкость, осуществляют активацию поджиганием и протекание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551336
Дата охранного документа: 20.05.2015
25.08.2017
№217.015.bf4f

Устройство для непрерывного литья и деформации плоских заготовок

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при непрерывной разливке металла с одновременной его деформацией. Устройство содержит подвижный составной кристаллизатор, установленный на приводных валах, содержащий два бойка(1, 2) с торцевыми поверхностями, на первом из которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617074
Дата охранного документа: 19.04.2017
29.12.2017
№217.015.f3a2

Способ получения низкоуглеродистой кипящей стали

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству низкоуглеродистых кипящих сталей. Способ включает подготовку термитной смеси, содержащей окалину, алюминиевую крошку в качестве восстановителя и модификаторы, и проведение восстановительной реакции в тигле со спускным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637735
Дата охранного документа: 06.12.2017
19.01.2018
№218.016.0a08

Способ изготовления выплавляемых моделей

Изобретение может быть использовано в машиностроении. Способ включает дозирование порошка модельного материала фракции 0,1-2,5 мм в пресс-форму в количестве, обеспечивающем получение моделей с пористостью 1-12%, прессование в вакууме 80-98 кПа модельного материала в пресс-форме без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632051
Дата охранного документа: 02.10.2017
20.01.2018
№218.016.146c

Способ получения стальных отливок из термитной шихты

Изобретение относится к литейному производству. Модельный блок из термитной шихты изготавливают размерами на 5-10% меньше требуемого размера отливки и помещают в пресс-форму, полость которой соответствует требуемым размерам и конфигурации отливки. В пресс-форму дозируют порошок воскообразного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634818
Дата охранного документа: 03.11.2017
17.02.2018
№218.016.2c79

Способ производства стали в дуговой сталеплавильной печи

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в дуговых сталеплавильных печах. В способе осуществляют подачу в печь шихты, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродосодержащего материала в конце периода плавления и в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643292
Дата охранного документа: 31.01.2018
25.06.2018
№218.016.65fe

Устройство для получения отливок из железоуглеродистых сплавов

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к машинам и технологиям литейного производства. Устройство для получения отливок из железоуглеродистых сплавов содержит огнеупорный тигель для расплавления термитной шихты, выполненный в виде перевернутого усеченного конуса с леткой для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658682
Дата охранного документа: 22.06.2018
26.12.2018
№218.016.abcb

Порошковая проволока

Изобретение может быть использовано для механизированной сварки и наплавки низкоуглеродистых и среднеуглеродистых низколегированных сталей в защитных средах при изготовлении металлоконструкций. Оболочка порошковой проволоки выполнена из низкоуглеродистой стали. Шихта содержит компоненты в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675876
Дата охранного документа: 25.12.2018
26.12.2018
№218.016.abd8

Устройство для получения стали

Изобретение относится к металлургии. Устройство содержит бункер для термитной смеси, соединенный с ним дозатор, полый шнек, реакционную камеру, съемную крышку с отверстием, газоотводную камеру. Дозатор установлен в отверстии съемной крышки реакционной камеры. В реакционной камере выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675809
Дата охранного документа: 25.12.2018
08.04.2019
№219.016.fec1

Способ разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к ледокольным работам. Предложен способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в том, что подводное судно начинают перемещать подо льдом на безопасной глубине с резонансной скоростью, возбуждая изгибно-гравитационные волны, при этом во время движения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684207
Дата охранного документа: 04.04.2019
Показаны записи 1-10 из 12.
20.05.2015
№216.013.4d6e

Способ получения стали

Изобретение относится к способам восстановления стали из окалины и может быть использовано в металлургии. Осуществляют подготовку термитной смеси, содержащей окалину, алюминиевую крошку и модификаторы, загружают ее в огнеупорную емкость, осуществляют активацию поджиганием и протекание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551336
Дата охранного документа: 20.05.2015
29.12.2017
№217.015.f3a2

Способ получения низкоуглеродистой кипящей стали

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству низкоуглеродистых кипящих сталей. Способ включает подготовку термитной смеси, содержащей окалину, алюминиевую крошку в качестве восстановителя и модификаторы, и проведение восстановительной реакции в тигле со спускным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637735
Дата охранного документа: 06.12.2017
19.01.2018
№218.016.0a08

Способ изготовления выплавляемых моделей

Изобретение может быть использовано в машиностроении. Способ включает дозирование порошка модельного материала фракции 0,1-2,5 мм в пресс-форму в количестве, обеспечивающем получение моделей с пористостью 1-12%, прессование в вакууме 80-98 кПа модельного материала в пресс-форме без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632051
Дата охранного документа: 02.10.2017
20.01.2018
№218.016.146c

Способ получения стальных отливок из термитной шихты

Изобретение относится к литейному производству. Модельный блок из термитной шихты изготавливают размерами на 5-10% меньше требуемого размера отливки и помещают в пресс-форму, полость которой соответствует требуемым размерам и конфигурации отливки. В пресс-форму дозируют порошок воскообразного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634818
Дата охранного документа: 03.11.2017
25.06.2018
№218.016.65fe

Устройство для получения отливок из железоуглеродистых сплавов

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к машинам и технологиям литейного производства. Устройство для получения отливок из железоуглеродистых сплавов содержит огнеупорный тигель для расплавления термитной шихты, выполненный в виде перевернутого усеченного конуса с леткой для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658682
Дата охранного документа: 22.06.2018
26.12.2018
№218.016.abcb

Порошковая проволока

Изобретение может быть использовано для механизированной сварки и наплавки низкоуглеродистых и среднеуглеродистых низколегированных сталей в защитных средах при изготовлении металлоконструкций. Оболочка порошковой проволоки выполнена из низкоуглеродистой стали. Шихта содержит компоненты в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675876
Дата охранного документа: 25.12.2018
02.08.2019
№219.017.bb86

Способ получения биметаллической отливки

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью по выплавляемым моделям, и может быть использовано в машиностроении. Способ получения биметаллической отливки литьем по выплавляемым моделям включает изготовление каркаса, получение воскообразной модели с каркасом, получение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696118
Дата охранного документа: 31.07.2019
23.08.2019
№219.017.c2d2

Способ получения биметаллической отливки

Изобретение относится к литью по выплавляемым моделям и может быть использовано в машиностроении. Способ получения биметаллической отливки включает изготовление воскообразной модели, получение неразъемной оболочковой формы на модели, выплавление воскообразной модели из формы и заливку металла....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697995
Дата охранного документа: 21.08.2019
28.03.2020
№220.018.1154

Способ получения огнеупорных изделий

Изобретение относится к производству огнеупорных изделий и может быть использовано в металлургии и машиностроении. В способе получения огнеупорных изделий, включающем дробление шлака алюмотермического восстановления металла, получение смеси смешиванием дробленного шлака со связующим, спекание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717844
Дата охранного документа: 26.03.2020
10.04.2020
№220.018.13ad

Способ получения огнеупорных изделий

Изобретение относится к производству огнеупорных изделий и может быть использовано в металлургии и машиностроении. В способе получения огнеупорных изделий, включающем дробление шлака алюмотермического восстановления металла, получение смеси смешиванием дробленого шлака с борной кислотой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718479
Дата охранного документа: 08.04.2020
+ добавить свой РИД