RU2171225C1

RU2171225C1 - Method for production of normal electrocorundum

Info

Publication number: RU2171225C1
Application number: RU2000108622/12A
Authority: RU
Inventors: тлов В.Н. Д; В.Н. Дятлов; В.А. Павлов; Б.А. Чаплыгин; В.А. Писаров; В.П. Гаврилюк; Н.Б. Жеханова
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Абразивные заводы Урала"
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2001-07-27

Abstract

FIELD: abrasives. SUBSTANCE: electrocorundum is prepared by smelting crude bauxite blend in presence of carbon reducing agent, for which dosed amounts of blend with moisture content are regularly loaded by portions each constituting 10-20% of the total weight of blend, the total is melted for 9-12.5 h, and finally electrocorundum and ferrous alloy are separately discharged. If necessary, smelt is chemically corrected by adding preliminarily dried bauxite (5-30% of its total amount) in the end of smelting. EFFECT: threefold reduced productive expenses and facilitated operation. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к способам получения нормального электрокорунда плавкой бокситового сырья. The invention relates to the abrasive industry, and in particular to methods for producing normal electrocorundum fusible bauxite raw materials.

Известен способ получения электрокорунда, включающий непрерывную загрузку брикетированной шихты и плавление ее в рудовосстановительных печах с периодическим раздельным выпуском корунда и попутного сплава. В начальный период плавки загружают брикеты крупностью 50 - 150 мм в количестве 60 - 90% от всей шихты со стехиометрическим содержанием углерода в них (1). За 0,5-2 ч перед выпуском расплава загружают брикеты крупностью в 2-5 раз меньше первоначальных в количестве 10 - 40% от веса шихты с содержанием углерода в них на 5 - 20% больше стехиометрического. A known method of producing electrocorundum, including continuous loading of the briquetted mixture and melting it in ore reduction furnaces with periodic separate release of corundum and associated alloy. In the initial melting period, briquettes with a particle size of 50 - 150 mm are loaded in an amount of 60 - 90% of the entire charge with a stoichiometric carbon content in them (1). For 0.5-2 hours before the release of the melt, briquettes with a particle size of 2-5 times less than the initial ones are loaded in the amount of 10-40% of the weight of the charge with a carbon content of 5-20% more stoichiometric in them.

Недостатком этого способа является высокая трудоемкость, связанная с изготовлением брикетов различных размеров и состава, а также в связи со сложностью загрузки брикетов в печь. The disadvantage of this method is the high complexity associated with the manufacture of briquettes of various sizes and composition, as well as due to the complexity of loading briquettes into the furnace.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения нормального электрокорунда, включающий плавку агломерированного боксита в присутствии углеродистого восстановителя в рудотермической печи с первоначальной загрузкой в печь 50 - 70% шихты от общего расхода ее на плавку и периодическим раздельным выпуском корунда и ферросплава (2). The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed is a method of producing normal electrocorundum, including sintering of bauxite in the presence of a carbon reducing agent in an ore-thermal furnace with initial loading of 50 - 70% of the charge from the total consumption for smelting and periodic separate release of corundum and ferroalloy (2).

Недостатком указанного решения является наличие дорогостоящего процесса агломерации шихты, стоимость которого превышает стоимость самой бокситовой шихты, а также высокая трудоемкость при подготовке агломерата к плавке. The disadvantage of this solution is the presence of an expensive process of sintering the charge, the cost of which exceeds the cost of the bauxite mixture itself, as well as the high complexity in preparing the sinter for smelting.

Процесс агломерации включает в себя дробление боксита, смешивание с твердым топливом, увлажнение, засыпку на движущуюся решетку агломерационной толщины, просасывание через слой шихты горячего воздуха, интенсивное горение топлива, спекание, частичное сплавление и окускование шихты. The agglomeration process includes crushing of bauxite, mixing with solid fuel, moistening, backfilling of a moving sieve of agglomeration thickness, suction of hot air through the charge layer, intensive burning of fuel, sintering, partial fusion and sintering of the charge.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение этих недостатков, а именно исключение процесса агломерации бокситового сырья, его дробления и возможность загрузки в печь сырой бокситовой шихты. The objective of the invention is to eliminate these disadvantages, namely the elimination of the process of agglomeration of bauxite raw materials, its crushing and the possibility of loading raw bauxite mixture into the furnace.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения нормального электрокорунда, включающем плавку в печи боксита в присутствии углеродного восстановителя при дозированной загрузке шихты с раздельными выпуском корунда и ферросплава, согласно изобретению, в печь загружают шихту с влажностью 10-40% порциями по 10-20% от общей загрузки через равные промежутки времени, при этом плавку ведут в течение 9-12,5 ч. При необходимости в конце плавки шихты корректируют расплав по химическому составу предварительно просушенным бокситовым сырьем в количестве 5-30% от общей загрузки шихты в печь. The problem is achieved in that in the known method of producing normal electrocorundum, including melting in a bauxite furnace in the presence of a carbon reducing agent in a metered charge of the mixture with separate release of corundum and ferroalloy, according to the invention, the mixture is loaded with a moisture content of 10-40% in portions of 10- 20% of the total load at regular intervals, while melting is carried out for 9-12.5 hours. If necessary, at the end of the melting of the mixture, the melt is adjusted according to the chemical composition of previously dried bauxite m raw materials in the amount of 5-30% of the total charge in the furnace.

То, что в печь боксит загружают небольшими порциями (10-20% от общей загрузки) через равные промежутки времени, позволяет использовать для плавки сырую бокситовую шихту при обеспечении полной просушки каждой порции шихты и исключении, тем самым, взрывоопасности. The fact that bauxite is loaded into the furnace in small portions (10-20% of the total load) at regular intervals allows the raw bauxite mixture to be used for melting while ensuring complete drying of each portion of the mixture and thereby eliminating the risk of explosion.

Возможность использования сырой шихты устранит дорогостоящую агломерацию шихты, что снизит стоимость электрокорунда, уменьшит трудозатраты при его получении. The ability to use a raw charge will eliminate the costly agglomeration of the charge, which will reduce the cost of electrocorundum, reduce labor costs when it is received.

Естественная влажность бокситов независимо от месторождения не ниже 10%, что не позволяет использовать шихту, соответственно, с влажностью менее 10% без дорогостоящей специальной подготовки. Использование шихты с влажностью более 40% взрывоопасно. The natural moisture content of bauxite, regardless of the deposit, is not lower than 10%, which does not allow the use of a charge, respectively, with a moisture content of less than 10% without expensive special preparation. The use of a mixture with a moisture content of more than 40% is explosive.

Корректировка расплава по химическому составу предварительно просушенным бокситом в количестве 5% не даст эффективной корректировки, использование боксита в количестве более 30% экономически нецелесообразно. Correction of the melt according to the chemical composition of pre-dried bauxite in an amount of 5% will not give an effective adjustment, the use of bauxite in an amount of more than 30% is not economically feasible.

Увеличение времени плавки более 12,5 ч экономически нецелесообразно, уменьшение этого времени менее 9 ч приводит к ухудшению качества электрокорунда. An increase in the melting time of more than 12.5 hours is not economically feasible; a decrease in this time of less than 9 hours leads to a deterioration in the quality of corundum.

Загрузка шихты порциями менее 10% увеличивает длительность процесса плавки, повышает расход электрической энергии. Загрузка порциями более 20% повышает опасность взрыва, приводит к повышенному расходу сырьевых материалов за счет уноса мелких фракций. The charge loading in portions of less than 10% increases the duration of the melting process, increases the consumption of electrical energy. Loading in portions of more than 20% increases the risk of explosion, leads to increased consumption of raw materials due to the entrainment of fine fractions.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

В зависимости от влажности бокситов сырья (шихты), мощности электропечи рассчитывают общее время плавки нормального электрокорунда, количественное содержание каждой порции шихты и промежутки времени, через которые ведут порционную загрузку шихты. Depending on the moisture content of bauxite raw materials (charge), electric furnace capacity, the total melting time of normal electrocorundum, the quantitative content of each portion of the charge and the time intervals through which the batch is loaded are calculated.

После предыдущего выпуска расплава в печь загружают первую порцию шихты и набирают токовую нагрузку на электродах. Затем через рассчитанные промежутки времени в печь загружают порции шихты до необходимой (полной) загрузки печи. After the previous release of the melt, the first portion of the charge is loaded into the furnace and the current load on the electrodes is gained. Then, at calculated intervals, portions of the charge are loaded into the furnace until the necessary (full) loading of the furnace.

После подачи в печь последней порции шихты производят восстановление оксидов железа, кремния и титана и проплавления колошника до открытого зеркала расплава. After the last portion of the charge is fed into the furnace, the oxides of iron, silicon and titanium are reduced and the top is melted to an open melt mirror.

Затем берут штанговые пробы и оценивают качество электрокорунда на содержание Al₂O₃, которое должно быть в пределах 92,5-95,5%. При необходимости осуществляют корректировку расплава путем подачи на открытое зеркало расплава, либо просушенного бокситового сырья, либо восстановителя.Then take rod samples and evaluate the quality of the fused alumina for the content of Al ₂ O ₃ , which should be in the range of 92.5-95.5%. If necessary, melt adjustment is carried out by supplying to the open mirror a melt of either dried bauxite raw material or a reducing agent.

По окончании плавки расплав электрокорунда через летку выпускают в изложницу. At the end of the smelting, the corundum melt is released into the mold through a notch.

Периодически по мере нахождения в печи производят выпуск ферросплава (после выпуска электрокорунда). Periodically, as it is in the furnace, a ferroalloy is released (after the release of electrocorundum).

Способ опробован на Челябинском абразивном заводе. Из бокситовой шихты с влажностью 10-40% был получен нормальный электрокорунд, отвечающий требованиям нормативно технической документации. Плавку нормального электрокорунда осуществляли в трехфазной дуговой открытой печи методом "на выпуск". Загрузку шихты вели порциями. Данные испытаний сведены в таблицу 1. The method was tested at the Chelyabinsk abrasive plant. From bauxite mixture with a moisture content of 10-40%, normal electrocorundum was obtained that meets the requirements of regulatory technical documentation. Normal electrocorundum was smelted in a three-phase arc open furnace by the “on-release” method. The charge was loaded in batches. The test data are summarized in table 1.

B конце плавки контролировали качество выплавляемого электрокорунда по содержанию Al₂O₃ и Fe₂O₃. Допустимое содержание Al₂O₃ - 93-94,5%; Fe₂O₃ - 0,4-0,7%. Корректировку вели в плавках с загрузкой бокситовой шихты влажностью 25% по 15% от общей загрузки. Данные испытаний сведены в таблицу 2.At the end of the smelting, the quality of the melted electrocorundum was controlled by the content of Al ₂ O ₃ and Fe ₂ O ₃ . The permissible content of Al ₂ O ₃ is 93-94.5%; Fe ₂ O ₃ - 0.4-0.7%. Correction was carried out in swimming trunks with bauxite charge loading with a moisture content of 25% to 15% of the total load. The test data are summarized in table 2.

Как показали испытания, стоимость получения электрокорунда снизилась в 2,5-3 раза. As tests have shown, the cost of producing electrocorundum decreased by 2.5-3 times.

Предлагаемый способ получения нормального электрокорунда целесообразно применять в абразивной промышленности для получения нормального электрокорунда, применяемого для изготовления абразивного инструмента. The proposed method for producing normal electrocorundum is expediently used in the abrasive industry to produce normal electrocorundum used for the manufacture of abrasive tools.

Источники информации, принятые во внимание
1. Авт. свид. СССР N 516642, Способ выплавки электрокорунда, МКИ C 01 F 7/38, от 05.06.76.Sources of information taken into account
1. Auth. testimonial. USSR N 516642, Method for the production of electrocorundum, MKI C 01 F 7/38, dated 05.06.76.

2. Патент 1710507 СССР, Способ получения нормального электрокорунда, М. Кл. C 01 F 7/30 от 07.02.92. 2. Patent 1710507 of the USSR, Method for producing normal electrocorundum, M. Cl. C 01 F 7/30 dated 02/07/92.

Claims

1. A method of producing normal electrocorundum, including melting in a bauxite feedstock furnace in the presence of a carbon reducing agent at a metered charge of a mixture with separate release of electrocorundum and a ferroalloy, characterized in that the mixture is loaded with a moisture content of 10-40% in portions of 10-20% of the total load through equal intervals of time, while melting is carried out for 9-12.5 hours

2. The method according to claim 1, characterized in that, if necessary, at the end of the melting of the mixture, the melt is adjusted according to the chemical composition with pre-dried bauxite raw materials in the amount of 5-30% of the total load in the furnace.