EA037174B1 - Способ приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака - Google Patents
Способ приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака Download PDFInfo
- Publication number
- EA037174B1 EA037174B1 EA201800466A EA201800466A EA037174B1 EA 037174 B1 EA037174 B1 EA 037174B1 EA 201800466 A EA201800466 A EA 201800466A EA 201800466 A EA201800466 A EA 201800466A EA 037174 B1 EA037174 B1 EA 037174B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- aluminum
- flux
- slag
- water
- soluble
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/54—Processes yielding slags of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/076—Use of slags or fluxes as treating agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, к переработке вторичных алюмосодержащих шлаков, и может быть использовано при производстве различных марок стали. Технический результат проявляется при использовании изобретения в виде вовлечения вновь образующихся отходов солевого алюмосодержащего шлака в производственные процессы приготовления флюса в черной металлургии за счет ликвидации шлаковых отвалов. Сущность изобретения выражается новой совокупностью признаков в способе приготовления флюса для раскисления в ковше сталеплавильного шлака на основе вторичного алюмосодержащего шлака, включающего алюминий металлический кислоторастворимый, оксид алюминия, оксиды калия и натрия, оксиды кремния и железа, согласно изобретению вышеприведенные компоненты для флюса предварительно гидратируют с получением водорастворимых алюминатов и водорастворимых щелочей, выщелачивают водорастворимые хлориды и щелочи путем их отмывания водой, осуществляют высокотемпературную сушку при 400-500С для удаления кристаллизационной воды, связанной в окислах до влажности не более 1,5%, охлаждают, размалывают, рассеивают на фракции, в высушенный и рассеянный продукт флюса дополнительно вводят оксид магния и известь (СаО) в виде обожженного доломита, при этом в высушенный и рассеянный продукт флюса перед затариванием дополнительно вводят карбонат барий - стронциевый БСК-2 согласно крупности в количестве от 1,0 до 15 мас.%.
Description
(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФЛЮСА НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО АЛЮМОСОДЕРЖАЩЕГО ШЛАКА
037174 Bl
| (43) 2020.01.31 | (56) RU-C1-2449032 |
| (96) 2018/ЕА/0061 (BY) 2018.07.24 | RU-C1-2547379 RU-C1-2396364 |
| (71 )(73) Заявитель и патентовладелец: | ES-A1-2144896 |
| БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (BY) (72) Изобретатель: Немененок Болеслав Мечеславович, Трибушевский Леонид Владимирович, Шейнерт Виктор Александрович (BY) | US-A-5669957 |
(57) Изобретение относится к области черной металлургии, к переработке вторичных алюмо содержащих шлаков, и может быть использовано при производстве различных марок стали. Технический результат проявляется при использовании изобретения в виде вовлечения вновь образующихся отходов солевого алюмо содержащего шлака в производственные процессы приготовления флюса в черной металлургии за счет ликвидации шлаковых отвалов. Сущность изобретения выражается новой совокупностью признаков в способе приготовления флюса для раскисления в ковше сталеплавильного шлака на основе вторичного алюмосодержащего шлака, включающего алюминий металлический кислоторастворимый, оксид алюминия, оксиды калия и натрия, оксиды кремния и железа, согласно изобретению вышеприведенные компоненты для флюса предварительно гидратируют с получением водорастворимых алюминатов и водорастворимых щелочей, выщелачивают водорастворимые хлориды и щелочи путем их отмывания водой, осуществляют высокотемпературную сушку при 400-500°С для удаления кристаллизационной воды, связанной в окислах до влажности не более 1,5%, охлаждают, размалывают, рассеивают на фракции, в высушенный и рассеянный продукт флюса дополнительно вводят оксид магния и известь (СаО) в виде обожженного доломита, при этом в высушенный и рассеянный продукт флюса перед затариванием дополнительно вводят карбонат барий - стронциевый БСК-2 согласно крупности в количестве от 1,0 до 15 мас.%.
037174 В1
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к вторичной металлургии алюминия, а именно к переработке вторичных алюмосодержащих шлаков, обедненных металлургическим способом, и может быть использовано при производстве различных марок стали, для раскисления шлаков, рафинирования, модифицирования и легирования как при внепечной обработке стали, так и в процессе разливки.
По официальной статистике в мире ежегодно образуется около четырех миллионов тонн белых алюмосодержащих шлаков с низким содержанием солей или полным их отсутствием и около пяти миллионов тонн так называемых черных или солевых отвальных шлаков. Значительная часть солевых шлаков ежегодно попадает в отходы и захоранивается. При открытом захоронении шлаки под воздействием атмосферных осадков разлагаются, выделяя токсичные газы. Соли натрия, калия и тяжелых металлов постепенно вымываются дождевыми и талыми водами, попадая в почву, загрязняя ее и грунтовые воды. Особую опасность представляет мелкодисперсная пылевая фракция шлаков, распыляемая воздушными потоками на десятки километров вокруг отвалов, загрязняя водоемы, атмосферу, почву, нанося вред человеческому здоровью.
Содержащие алюминий шлаки образуются при производстве первичного алюминия, при изготовлении алюминиевых сплавов и производстве изделий из них, а также при переработке лома и отходов алюминия.
Из уровня техники известны флюсы на основе алюмосодержащих шлаков для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали.
В металлургии в качестве флюса используют алюмосодержащие шлаки алюминиевого производства. Флюс на основе этих шлаков для раскисления в ковше сталеплавильного шлака готовят из компонентов, содержащих, мас.%: алюминий 1,0-60,0, оксиды алюминия 1,0-50,0, а также оксид кальция 0,28-1,0, оксид магния 1,0-10,0, оксид железа 1,0-9,0, оксид кремния 1,0-16,0, оксид меди 0,1-10,0, оксид марганца 0,1-2,0, оксид цинка 0,2-12,0, оксид свинца 0,01-0,15, оксид никеля 0,01-0,15, оксид хрома 0,05-0,5, хлориды натрия 0,1-40,0, хлориды калия 0,1-40,0. Флюс может быть изготовлен в виде любой согласованной фракции, в кусковом виде фракцией 10-500 мм или в виде брикета с размерами 10-120 мм, полученного прессованием или спеканием отсевов шлака фракцией -2 мм.[1]
Изобретение позволит повысить качество стали, снизить ее себестоимость, снизить антропогенное воздействие на атмосферу, почву и грунтовые воды путем использования в технологических процессах черной металлургии как вновь образующихся алюминиевых шлаков, так и извлекаемых из существующих отвалов и захоронений.
Известна экзотермическая флюсовая смесь для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали, описанная в патенте . Известная смесь содержит алюминий, оксиды алюминия, оксиды кальция, магния, железа, меди, титана, марганца и натрия и/или калия. [2]
Шлак алюминиевого производства после слива из печи, охлаждения и определения химического состава подвергают дроблению и сепарации. Шлак фракцией 10-500 мм может быть использован в качестве флюса в кусковом виде. Мелкую фракцию (отсевы фракцией -2 мм) спекают или прессуют с получением брикетов с размерами 10-120 мм.
Соотношение компонентов в известном брикете, мас.%: алюминий 5,0-83, оксид алюминия 2,5-75, оксид кальция 0,5-10, оксид магния не более 8, оксид железа не более 15, оксид меди не более 2, оксид титана не более 7, оксид марганца не более 12, оксиды натрия и/или калия 5-7.
Недостатком известной флюсовой смеси следует считать трудоемкость и дороговизну изготовления, дополнительные затраты на спекание.
Следуя известному технологическому регламенту, во флюсы перерабатывают отвальные шлаки.
Наиболее близким аналогом изобретения является способ приготовления флюса для раскисления в ковше сталеплавильного шлака вторичным алюминием путем комплексной гидрометаллургической переработки бедного солевого алюмосодержащего шлака, включающего алюминий металлический Al, оксид алюминия Al2O3, оксид кальция СаО, оксид магния MgO, оксид железа Fe2O3, оксиды K2O+Na2O, заключающийся в его измельчении, выщелачивании в воде, выпаривании рассола или обогащении рассола с помощью ионообменной или мембранной технологий с последующей сушкой выделяющихся солей и сушки не растворимой в воде оксидной составляющей, из которой выделяют небольшое количество корольков алюминия. Остальная часть оксидной составляющей идет на дальнейшую переработку или на захоронение (комплексная переработка солевых алюмосодержащих шлаков). [3]
Недостатками известного способа являются его высокая энергоемкость, многостадийность процесса, отрицательная рентабельность и невозможность извлечения дисперсного алюминия, который при контакте с водой окисляется.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании объекта, характеристики которого удовлетворяют заданным требованиям и его экологии.
Техническая задача реализуется техническим результатом, определяющим новое свойство, улучшающее технические характеристики, проявляющиеся при использовании изобретения в виде вовлечения вновь образующихся отходов солевого алюмосодержащего шлака в производственные процессы приготовления флюса в черной металлургии, снижение его себестоимости путем полной или частичной
- 1 037174 замены стандартных дорогостоящих раскислителей и лигатур на флюс для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали и снижение антропогенного воздействия на атмосферу, почву и грунтовые воды за счет ликвидации шлаковых отвалов.
Сущность изобретения выражается новой совокупностью признаков, необходимых и достаточных для осуществления изобретения с достижением указанного технического результата, и реализована тем, что в способе приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака, включающего алюминий металлический кислоторастворимый, оксид алюминия, оксиды калия и натрия, оксиды кремния и железа, согласно изобретению, вышеприведенные компоненты для флюса предварительно гидратируют с получением водорастворимых алюминатов и водорастворимых щелочей, выщелачивают водорастворимые хлориды и щелочи путем их отмывания водой, осуществляют высокотемпературную сушку при 400-500°С для удаления кристаллизационной воды, связанной в окислах до влажности не более 1,5%, охлаждают, размалывают, рассеивают на фракции, в высушенный и рассеянный продукт флюса дополнительно вводят оксид магния и известь (СаО) в виде обожженного доломита при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| А12ОЗ | 25,0-70,0 |
| Al металлический кислоторастворимый | 5,0-25,0 |
| (КгО + КагО) массовая примесь -доля | 1,0-8,0 |
| примесь S1O2, | 4,0-10,0 |
| примесь РегОз | 5,0-10,0 |
| СаО | 1,0-20,0 |
| MgO | 1,0-20,0 |
и затаривают.
В способе технологично, чтобы в высушенный и рассеянный продукт флюса дополнительно был бы введен карбонат барий - стронциевый БСК-2 от 1,0 до 15,0 мас.% согласованной крупности с массовой долей основных химических элементов оксидов, %:
| ВаО | 28,4 |
| SrO | 21,5 |
| СаО | 1,0-16,0 |
| MgO | 1,0-18,0 |
| сопутствующие примеси | остальное |
В способе возможно, что компоненты вторичного алюмосодержащего шлака для флюса гидратируют путем размещения-отсыпки на водоупорном наклонном к горизонту основании в форме возведенных строчечно буртов, соседние из которых образуют между собой систему дренажных параллельных стоков, гидравлически связанных между собой сборным коллектором, который посредством двух шиберных заслонок соответственно соединен каналами с двумя автономными прудосборниками, один из которых предназначен для сбора солевого рассола гидратации, а другой являет собой испаритель солевого рассола гидратации, при этом прудосборники оснащены передвижной вентилируемой крышной заслонкой, площадь которой соразмерна площади прудосборника.
Технический эффект проявляется в повышении эффективности процессов удаления серы из стали и ее десульфурации при выпуске стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш.
Сущность изобретения реализуется на лучшем примере приготовления флюса для раскисления шлака в раздаточном ковше сталеплавильного агрегата.
Содержащие алюминий шлаки образуются при производстве первичного алюминия, при изготовлении алюминиевых сплавов и производстве изделий из них, а также при переработке лома и отходов алюминия. Получаемый в разных производствах и на разных предприятиях шлак различается по содержанию алюминия, оксида алюминия. В шлаках, как правило, содержится от 5 до 60% алюминия в различных формах, от свободного металла до оксидов. Наиболее богатыми по процентному содержанию алюминия являются так называемые всплески и съемы, образующиеся при выплавке алюминия в отражательных печах.
Пример осуществления способа приготовления флюса и его применения.
Способ приготовления флюса для раскисления в ковше сталеплавильного шлака на основе вторичного алюмосодержащего шлака, включающего алюминий металлический кислоторастворимый, оксид алюминия, оксиды калия и натрия, оксиды кремния и железа, осуществляли в соответствии с ТУ BY 700028768.003-2008.
Согласно изобретению вышеприведенные компоненты для флюса предварительно гидратируют с получением водорастворимых алюминатов и водорастворимых щелочей, выщелачивают водорастворимые хлориды и щелочи путем их отмывания водой.
Компоненты вторичного алюмосодержащего шлака для флюса гидратируют путем размещения- 2 037174 отсыпки на водоупорном наклонном к горизонту основании в форме возведенных строчечно буртов, соседние из которых образуют между собой систему дренажных параллельных стоков, гидравлически связанных между собой сборным коллектором, который посредством двух шиберных заслонок соответственно соединен каналами с двумя автономными прудосборниками, один из которых предназначен для сбора солевого рассола гидратации, а другой являет собой испаритель солевого рассола гидратации, при этом прудосборники оснащены передвижной вентилируемой крышной заслонкой, площадь которой соразмерна площади прудосборника.
Для осуществления гидратационного выщелачивания шлаков до того, как они пойдут в переработку флюсов, в качестве усиления гидроизоляции основания используется специальная геомембрана из высокоплотного полиэтилена, который обладает отличной устойчивостью к воздействию химических веществ, имеет высокую прочность и долговечность. Она укладывается на основание и может выдержать сильные механические напряжения и позволяют оградить содержимое шлама вторичного алюминия от окружающей среды. [4]
В процессе атмосферной гидратации компонентов алюмосодержащего шлака, производимой во временном интервале, равном двум-четырем годовым дождливым сезонам: осень-весна-осень-весна, водорастворимые хлориды и щелочи через систему дренажных параллельных стоков и двух шиберных заслонок соответственно поступают в два автономных прудосборника для сбора солевого рассола гидратации. Посредством передвижной вентилируемой крышной заслонки, площадь которой соразмерна площади прудосборника, который заполнен солевым рассолом гидратации, осуществляют процесс испарения последнего до влажности, согласуемой с техническими условиями высокотемпературной сушки. После операции испарения, необходимого насыщения и упарки на кристалл полученный полупродукт твердой флюсовой фазы извлекают из данного прудосборника и осуществляют его высокотемпературную сушку при 400-500°С для удаления кристаллизационной воды, связанной в окислах до влажности не более 1,5%. В освобожденный от полупродукта прудосборник осуществляют подачу солевого рассола путем открытия шибер-заслонки.
При этом передвижную вентилируемую крышную заслонку надвигают на второй прудосборник прудосборника, который заполнен солевым рассолом гидратации и осуществляют в нем процесс испарения солевого рассола так же, как и в первом прудосборнике до влажности, согласуемой с техническими условиями высокотемпературной сушки. Вышеописанную технологию испарения солевого рассола алюмосодержащего шлака осуществляют, попеременно перекрывая крышной заслонкой по мере производственной необходимости тот или иной прудосборник.
После высокотемпературной сушки при 400-500°С флюсовой полупродукт охлаждают, размалывают, рассеивают на фракции, в высушенный и рассеянный продукт флюса дополнительно вводят оксид магния и известь (СаО) в виде обожженного доломита при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| А12О3 | 30,0-70,0 |
| А1 металлический кислоторастворимый | 5,0-25,0 |
| (К2О + Na2O) массовая примесь -доля | 1,0-8,0 |
| примесь SiO2, | 4,0-10,0 |
| примесь Fe2O3 | 5,0-10,0 |
| СаО | 1,0-20,0 |
| MgO | 1,0-20,0 |
влажностью не более 1,5% и затаривают.
В способе перед затариванием в зависимости от состава и технологического маршрута разливки стали на блюм или сляб в высушенную и рассеянную вышеописанную рецептуру продукта флюса дополнительно вводят карбонат барий - стронциевый БСК-2 от 1,0 до 15,0 мас.% согласованной крупности с массовой долей основных химических элементов оксидов, %:
Полученный по изобретению флюс был реализован на БМЗ при обработке стали на выпуске из 100тонной дуговой электросталеплавильной печи. После выпуска плавки из печи в ковш сталь разливалась на МНЛЗ. На жидкий шлак присаживались известь и кокс. Опытным путем установлено, что при количестве печного шлака 2-4% от веса плавки необходимо присаживать кокс в количестве 0,10-0,30 кг на тонну стали и извести до 5 кг на тонну стали. Причем присадка кокса менее заявляемого предела незначительно повышает окисленность шлака (содержание FeO и MnO), a превышение способствует науглеро
- 3 037174 живанию стали. Присадку АРС добавляли порциями по 20-40 кг с общим расходом 60-120 кг на плавку. Цвет шлака в сталь-ковше в ходе обработки в зависимости от окисленности (суммы оксидов FeO и MnO) изменялся с черного до светло-серого и белого. Содержание оксида алюминия в шлаке сразу после присадки АРС составляло в среднем 17%, но при дальнейшей обработке сплава в ходе присадки шлакообразующих снижалось до 13%. Одновременно содержание оксидов железа и марганца снизилось с 2,25% в начале раскисления до 1,37% в конце. После обработки шлака АРС визуально отмечалось повышение его жидкотекучести, достигавшей максимума при присадке 100 и более килограмм опытного материала. При этом ухудшения разливаемости стали на опытных плавках не происходило. При ковшовой металлургии все процессы с участием активного элемента (алюминия) протекают не изолированно один от другого, не разобщенно, а совместно и чаще всего одновременно, то есть они совмещены как в пространстве, так и во времени. Введение извести в указанных пределах увеличивает основность шлака, повышая его десульфурирующую и рафинирующую способность. Более высокие присадки извести значительно охлаждают шлак и загущают его. В связи с этим снижаются рафинирующие свойства шлака, увеличиваются энергетические затраты на расплавление шлака. Увеличение содержания жидкого шлака более 4% приводит в связи с большими объемами шлака к повышению эксплуатационных затрат, а понижение менее 2% вследствие малых объемов шлака плохо очищает сталь от неметаллических включений и понижает степень десульфурации.
По согласованию с техническими условиями выплавки стали в полученную выше рецептуру флюса на основе алюмосодержащих шлаков дополнительно вводили карбонат барий - стронциевый БСК-2 от 1,0 до 15,0 мас.% согласованной крупности с массовой долей основных химических элементов, %: оксидов ВаО-28,4 , SrO-21,5 , СаО-16,0 , MgO-18,0 , СО2-5,5. [5]
Особый интерес представляет роль бария на повышение механических свойств сплава. Благоприятное воздействие щелочноземельных металлов на металлургический процесс и свойства металлов общеизвестно. Кальций, стронций и барий благодаря их химической активности обладают большим сродством к кислороду и большинству его соединений. Их раскислительная способность по литературным данным уменьшается в последовательности Сα>Sr>Mg>Ba. Так как размеры атомов бария и стронция значительно превосходят размеры атомов железа, то твердые растворы бария с железом невозможны. Являясь активным графитизатором, барий способствует образованию большого количества центров графитизации, уменьшает количество активного углерода в сплаве, выравнивает химическую неоднородность отливок, повышает изотропность их свойств и улучшает обрабатываемость. Сталь, раскисленная БСК-2, содержит ничтожное количество кислорода. В процессе раскисления и кристаллизации стали образуются нитриды алюминия (AIN), снижающие вредное влияние азота, повышая его десульфурирующую и рафинирующую способность.
Следуя технологическому регламенту были выполнены экспериментальные исследования по перерабатываемым и отвальным шлакам, сведенные в табл. 1.
Таблица 1
| № п.п | ингредиенты композиции, масс % | Состав масс % | Результат/ Заявленный СПОСОБ | Результат/ ПРОТОТИП | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| ПРОТОТИП (брикет) | десульфурирую | десульфурирую | |||
| 2 | мас.%: алюминий А1 | 5,0-83 | щая способность | щая способность | |
| оксид алюминия А12Оз | 2,5-75 | шлака | шлака 40 - 45% | ||
| оксид кальция СаО | 0,5-10 | для твердых | для твердых | ||
| оксид магния MgO | до 8,0 | шлакообразующ | шлакообразующ | ||
| оксид железа Ре20з | до 15,0 | их смесей | их смесей | ||
| оксиды K2O+Na2O | 5,0 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| СОСТАВЫ ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ | |||||
| 3 | А120з А1-метал. кислоторастворимый | 70,0 5,0 | десульфурирующая способность шлака до 80% | десульфурир ующая способность |
- 4 037174
| (K2O+Na2O) массовая примесь -доля примесь SiO2, примесь Бе20з СаО MgO БСК-2 | 4,0 5,0 1,0 3,5 7.0 3,5/100 | шлака 40 45% для твердых шлакообразу ющих смесей | ||
| 4 | AI2O3 А1-метал. кислоторастворимый (K2O+Na2O) масс, примесь доля примесь SiO2, примесь Бе20з СаО MgO БСК-2 | 35,0 12,0 4,0 5,0 5,0 10,0 20,0-25 9,0/100 | 80-85% | |
| 5 | А120з А1-метал. кислоторастворимый (К2О+Ма2О) масс, примесь доля примесь S1O2, примесь Бе20з СаО MgO БСК-2 | 31,0 15,0 4,0 10,0 10,0 19,0 1,0-50 10,0/100 | до 87% | |
| 6 | А12Оз А1-метал. кислоторастворимый (K2O+Na2O) масс, примесь доля примесь SiO2, примесь БегОз СаО MgO БСК-2 | 25,0 25,0 8,0 1,0 1,0 6,0 19,0-50 15,0/100 | до 90% | |
| Заинтервальные значения | ||||
| 6 | А120з Al-метал. кислоторастворимый (K2O+Na2O) масс.примесь -доля примесь SiO2, примесь БегОз СаО MgO БСК-2 | 84,0 4,5 0,9 3,5-10,0 4,8-10,0 0,9 0,9-1,5 0,5 | до 45% | |
| 7 | А120з А1-метал. кислоторастворимый (K2O+Na2O) масс. примесь -доля примесь SiO2, примесь Бе2Оз СаО MgO БСК-2 | 5,0 6,0 9,0 11,0 11,0 21,0 21,0 16,0 | до 70% |
Проведенные испытания полученного флюса показали, что десульфурирующая способность шлака при использовании рецептуры флюса по изобретению выше прототипа почти в два раза.
Как следует из экспериментальных данных, приведенных в табл. 1, предложенная композиция превосходит прототип и известный уровень техники.
На РУП Белорусский металлургический завод проведены опытные испытания на основе полученного флюса алюмосодержащей раскисляющей смеси (АРС) на основе отходов металлургической переработки вторичного алюминия. Материал использовали при внепечной обработке всего выплавляемого сортамента стали, за исключением кордовых марок, для раскисления шлака взамен штатного раскислителя на основе алюминия.
Присадку АРС осуществляли сразу после выпуска расплава из дуговой сталеплавильной печи емкостью 100 т на установку доводки металла либо в печь-ковш. Науглероживатель и ферросплавы подавали после раскисления шлака. АРС добавляли порциями по 20-40 кг при общем расходе 60-120 кг на плавку. В ходе обработки в зависимости от окисленности (суммы оксидов FeO и MnO) цвет шлака сталь-ковша изменялся с черного до светло-серого и белого. Сразу после присадки АРС содержание оксида алюминия
- 5 037174 в шлаке было сравнительно высоким (в среднем 17,27%), но при дальнейшей обработке расплава, в ходе присадки шлакообразующих, снижалось в среднем до 13,38%. Одновременно уменьшалось и содержание оксидов железа и марганца с 2,25% в начале обработки до 1,37% в конце. После присадки АРС визуально отмечали повышение жидкотекучести шлака, достигавшей максимума при введении 100 кг и более опытного материала. При этом разливаемость стали на опытных плавках не ухудшалась. Степень десульфурации стали, обработанной с использованием АРС, находилась в пределах 23,9-61,1% и в среднем составила 38,7%. Степень десульфурации сравнительных плавок с использованием штатного раскислителя изменялась в диапазоне 17,0-57,1% и в среднем составила 35,5%. При присадке АРС наблюдалось умеренное газовыделение, пылевыделение отсутствовало.
В результате испытаний установлено, что технологические показатели плавок с использованием АРС (степень десульфурации стали, жидкотекучесть шлака, разливаемость металла) сопоставимы с плавками, обработанными стандартным раскислителем. Показатели ассортимента продукции сведены в табл. 2.
Таблица 2
Основные показатели продукции
| Ассортимент -> | Смесь алюминиевая раскисляющая АРС-1 | Смесь алюминиевая раскисляющая АРС2 |
| Каталожный код -> | 64341 | 64342 |
| Массовая доля оксидов калия и натрия, % | 8 | 8 |
| Массовая доля алюминия металлического (кислоторастворимого), % | 20 | 20 |
| Массовая доля углерода общего, % | 6 | 6 |
| Массовая доля оксида алюминия, % | 50,0 | 30,0 |
| Массовая доля оксида кремния, % | 10 | 10 |
| Массовая доля оксида железа, % | 10 | 10 |
| Массовая доля частиц размером 0-30 мм, % | 80 | 80 |
| Массовая доля частиц размером 30-50 мм, % | 20 | 20 |
Применение изобретения позволяет повысить эффективность десульфурации стали при ее выпуске из сталеплавильного агрегата до 2 раз. Применение отходов вторичной металлургической переработки алюминия для раскисления сталеплавильных шлаков позволит создать безотходное производство по утилизации алюминиевых шлаков и стружки;
избежать захоронения отходов III-IV класса опасности, что благоприятно скажется на состоянии окружающей среды;
уменьшить затраты на производство стали, поскольку стоимость раскисляющих смесей на основе отходов меньше, чем штатных раскислителей.
Использование нового способа изготовления флюса позволило снизить себестоимость стали за счет повторного применения алюмосодержащего шлака и снижения энергетических затрат на его расплавление (экономия электроэнергии составила 2 кВт-ч/т стали);
увеличить чистоту стали по неметаллическим включениям за счет увеличения скорости формирования шлака;
повысить десульфурирующую способность шлака до 80% (против 40-45% при использовании твердых шлакообразующих смесей и 60-80% при применении жидких синтетических шлаков).
Использование заявляемого способа обработки стали так же позволило снизить себестоимость стали за счет повторного применения шлака и снижения энергетических затрат на его расплавление (экономия электроэнергии составила 2 кВт-ч/т стали);
увеличить чистоту стали по неметаллическим включениям за счет увеличения скорости формирования шлака;
повысить десульфурирующую способность шлака до 80% (против 40-45% при использовании твердых шлакообразующих смесей и 60-80% при применении жидких синтетических шлаков).
Как следует из экспериментальных данных, приведенных в табл. 2, предложенная композиция превосходит прототип и известный уровень техники.
Источники информации.
1. RU 2396364, МПКС22В 9/10, С22В 9/10, публ. 10.08.2010.
2. RU 2252265 С1, кл. С21С 7/06, публ. 20.05.2005.
3. Текст-монография/С.Д. Куценко, Л.Н. Курдюмова, Н.В. Кубаткина.- Орел: ОрелГТУ, 2007.-171 с.
4. Полигоны нового поколения ES EasyPagedvorak-engineering.com, Интернет, 20/02/2018.
5. ТУ 1717-001-57693655-2001.
Claims (2)
1 . Способ приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака, включающего алюминий металлический кислоторастворимый, оксид алюминия, оксиды калия и натрия, оксиды кремния и железа, отличающийся тем, что вышеприведенные компоненты для флюса предварительно гидратируют с получением водорастворимых алюминатов и водорастворимых щелочей, выщелачивают водорастворимые хлориды и щелочи путем их отмывания водой, осуществляют высокотемпературную сушку при 400-500°С для удаления кристаллизационной воды, связанной в окислах до влажности не более 1,5%, охлаждают, размалывают, рассеивают на фракции, в высушенный и рассеянный продукт флюса дополнительно вводят оксид магния и известь (СаО) в виде обожженного доломита и перед затариванием вводят карбонат барий - стронциевый БСК-2 согласованной крупности с массовой долей химических
2 .Способ по п.1, отличающийся тем, что компоненты вторичного алюмосодержащего шлака для флюса гидратируют путем размещения-отсыпки на водоупорном наклонном к горизонту основании в форме возведенных строчечно буртов, соседние из которых образуют между собой систему дренажных параллельных стоков, гидравлически связанных между собой сборным коллектором, который посредством двух шиберных заслонок соответственно соединен каналами с двумя автономными прудосборниками, один из которых предназначен для сбора солевого рассола гидратации, а другой являет собой испаритель солевого рассола гидратации, при этом прудосборники оснащены передвижной вентилируемой крышной заслонкой, площадь которой соразмерна площади прудосборника.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201800466A EA037174B1 (ru) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | Способ приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201800466A EA037174B1 (ru) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | Способ приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201800466A1 EA201800466A1 (ru) | 2020-01-31 |
| EA037174B1 true EA037174B1 (ru) | 2021-02-15 |
Family
ID=69374456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201800466A EA037174B1 (ru) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | Способ приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA037174B1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112077124A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-15 | 江苏海光金属有限公司 | 一种二次铝灰无害化综合利用的处理方法及其制备方法 |
| CN113866143B (zh) * | 2021-09-18 | 2023-11-14 | 北京首钢股份有限公司 | 一种快速检测资源样品中SiO2和/或CaO含量的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5669957A (en) * | 1996-06-12 | 1997-09-23 | Altek International, Inc. | Dross compression apparatus and method utilizing ribs on collector and head |
| ES2144896A1 (es) * | 1996-03-28 | 2000-06-16 | Iberdrola Sa | Procedimiento de recuperacion de aluminio a partir de escorias de aluminio. |
| RU2396364C1 (ru) * | 2009-04-15 | 2010-08-10 | ООО "Промышленная компания "Вторалюминпродукт" | Флюс для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали |
| RU2449032C1 (ru) * | 2011-04-21 | 2012-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей |
| RU2547379C1 (ru) * | 2013-09-23 | 2015-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Металлургический флюс и способ его изготовления |
-
2018
- 2018-07-24 EA EA201800466A patent/EA037174B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2144896A1 (es) * | 1996-03-28 | 2000-06-16 | Iberdrola Sa | Procedimiento de recuperacion de aluminio a partir de escorias de aluminio. |
| US5669957A (en) * | 1996-06-12 | 1997-09-23 | Altek International, Inc. | Dross compression apparatus and method utilizing ribs on collector and head |
| RU2396364C1 (ru) * | 2009-04-15 | 2010-08-10 | ООО "Промышленная компания "Вторалюминпродукт" | Флюс для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали |
| RU2449032C1 (ru) * | 2011-04-21 | 2012-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей |
| RU2547379C1 (ru) * | 2013-09-23 | 2015-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Металлургический флюс и способ его изготовления |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201800466A1 (ru) | 2020-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2118646C (en) | Process and additives for the ladle refining of steel | |
| JP5560947B2 (ja) | 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法並びに高炉スラグ微粉末または高炉スラグセメント及び燐酸資源原料 | |
| US20160160302A1 (en) | Fluxing agent, process of its production, agglomeration mixture and use of slug from secondary metallurgy | |
| Tangstad | Manganese ferroalloys technology | |
| CN107201424A (zh) | 一种利用电解铝厂铝电解槽大修渣生产炼钢脱氧剂的工艺 | |
| Holtzer et al. | The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process | |
| RU2396364C1 (ru) | Флюс для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали | |
| EA037174B1 (ru) | Способ приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака | |
| Piatak et al. | Metallurgical Slags | |
| KR100446469B1 (ko) | 합금강 제조용 탈산제 | |
| EP1198599B1 (de) | Verfahren zur schlackenkonditionierung mit einbringen von hüttenreststoffen sowie anlage hierzu | |
| CN111139332A (zh) | 一种造渣料与轻薄废钢混合加工入炉工艺 | |
| KR20170106597A (ko) | 용선 탈황제 | |
| US4274869A (en) | Desulphurization of metals | |
| JP5341849B2 (ja) | リサイクルスラグの製造方法 | |
| Kokal et al. | Metallurgical Uses—Fluxes for Metallurgy | |
| EP0325862A2 (en) | Additive for promoting slag formation in steel refining ladle | |
| RU2354707C2 (ru) | Способ получения комплексных синтетических флюсов для черной металлургии | |
| KR101863916B1 (ko) | 마그네슘 제련공정 부산물과 알루미늄 제련공정 폐부산물을 이용한 탈황 및 탈산용 제강플럭스 조성물 | |
| KR100491335B1 (ko) | 탈산 및 탈황효율이 향상된 제강 및 주강용 탈산-탈황제및 이의 제조방법 | |
| RU2041961C1 (ru) | Способ производства стали | |
| RU2031165C1 (ru) | Способ электрошлакового получения металлов из отвальных сталеплавильных марганцевых шлаков | |
| RU2027774C1 (ru) | Шихтовый материал | |
| RU2157858C2 (ru) | Способ получения лигатуры методом алюминотермии | |
| JP2006241478A (ja) | 転炉操業方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |