00 4;
СдЭ
Изобретение относитс к черной металлургии, з частности к ферросплавному производству, и может быть использовано дл переработки отвальных шлаков при выплавке мета лического марганца, вл кицихс цен ным шлакообразующим материалом в сталеплавильном и доменном произво стве . Известен способ замедлени гидр тации извести частичной карбонизацией путем обработки извести углекислым газом Cl 3. Недостаток способа - медленное развитие карбонизации. Средн часть куска (примерно на рассто ни 5 мм от поверхности к центру) недо таточно подвергаетс карбонизации и значительное количество подаваем го СО расходуетс только на образование поверхностной пленки, состо щей из CaCQj . Наиболее близким к изобретению вл етс способ получени карбонизацией блоков из высокоосновного к вертерного шлака, согласно котором в измельченный конвертерный шлак добавл ют воду, формуют под давлением в блоки и упрочн ют их карбонизацией с использованием С02-содержащим газом Г . Недостаток данного способа заключаетс в большой продолжительно ти процесса, так как увлажнение шл ка осуществл ют после полного его охлаждени , измельчени и формиров ни блока с предварительной вьщерж кой при комнатной температуре. Цель изобретени - упрощение технологии производства шлаковых блоков и повышение его производи ельности . Цель достигаетс тем, что согла но способу получени карбонизацией блоков из высокоосновных марганцевых шлаков, включающему охлаждение и увлажнение шпака, карбонизацию С02-содержащим газом, шлаковый расплав при 1400-1450С продувают вод ным паром, охлажда его до 850-900 С, после чего охлаждение и увлажнение производ т одновремен с карбонизацией в два этапа, проду ва его смесью С02-содержащего газ и вод ного пара сначала в соотноше нии 1:(3,5-4,0), а с температуры 625-675 С до затвердевани блока в соотношении (4-5):1. 12 Технологи производства металлического марганца электротермическим способом св зана с наведением высокоосновного шлака. Температура отвального шлакового расплава после его выпуска из печи находитс в пределах 1400-1450°С, охлаждение шлака начинают при указанной температуре , а дл быстрого его охлаждени продувают вод ным паром. Дальнейшие этапы охлаждени сй заны с одновременной карбонизацией высокоосновного шлака в два этапа, обусловленного особенност ми полиморфных превращений и св ванного с существованием трех энантиотропных модификаций Ca2SiO : об гексагональна со структурой глазерита ( di- ) ; оС - ромбическа со структурой /5- jp - ромбическа со структурой оливина и одна метастабильна и монотропна по отношению к у-форме модицикаци - /5 -моноклинна . Согласно диаграмме СаО - Si02 -форма может быть получена из «i-формы при 675 С. Переход при 85СгС из модификации сС с. координацией CaOg и СаО-„ в модификацию у с координацией СаО/, сопровождаетс большим возрастанием удельного объема (пор дка 12%) переход же Ы- примерно при в нестабильную низкотемпературную модификацию /j с ее возможной координацией CaOg может вообще не отразитьс на удельном объеме, или же изменить его на 1%. Поэтому провод т карбонизацию поэтапно. 1 Начало первого этапа осуществл ют в пределах температур 850-900°С, именно в диапазоне этих температур начинаетс полиморфное превращение ot- ij-Ca2Sia, сопровождающеес увеличением объема кристаллов до 12% и вызывающее распад в тонкий порошок богатых известью шлаков. При продувке расплава СО -содержащим газом и вод ным паром до 675С в структуру . входит ,9% С02 , производ химическую стабилизацию высокотемпературной модификации. Поэтому содержание CCl2 в структуре . / 0,9% следует признать оптимальной и прин ть ее за основу при определении второго компонента смеси - вод ного пара. Количество вдуваемого вод ного пара к СО -содержащему газу в соотно3 шении менее 3,5 недостаточно активн производит охлаждение расплава, более 4 - снижает концентрацию COL в смеси, ухудша тем самым карбонизацию . Второй этап продувки начинают в пределах температур 625-675 С и до затвердевани , при котором происходит переход о --фор «.1 в нестабильную низкотемпературную модификацию /S, при которой происходит незначительное увеличение объема кристаллов до 1%. С этой целью на втором этапе измен ют режим продувки С02-содержа щим газом и вод ным паром в соотношении (4-5):1. Концентраци продуваемого СО--содержащего газа увеличена , так как при температуре ниже величиной, определ ющей степень карбонизации, вл етс скорост переноса 00 в газовой фазе и диффузи в пленке СаСО. Выбор соотношени СО -содержащег газа к вод ному пару более 5 не рационален из-за плохого усвоени €02 структурой .. Применение С05,-содержащего газа к вод ному пару менее 4 не обеспечивает достаточ ной концентрации СО и диффузии его в пленке СаСО. Пример. Получение карбониза цией блоков из высокоосновных марга цевых шлаков провод т в лабораторны услови х. Дл карбонизации используют рассыпающийс высокоосновной 14 шлак производства металлического марганца (Са 44-46%, Si02 27-29%, MgO 3-5%, Al О 2-4%, FeO 0,1-0,2%, Mn 15-16%, P 0,03%, S 0,03%). Шлак навеской 850 г расплавл ют в молибденовом тигле при 1400-1450°С, Затем расплав продувают вод ным паром с целью его охлаждени . При достижении температуры шлака 850-900 С продувку ведут смесью СС -содержащего газа и вод ного пара в соотношении 1:(3,5-4,0), мен соотношение С0„содержащего газа и вод ного пара в пределах 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5. Требуемые результаты получают при соотношении 1:3,5 и 1:4. С температуры 625-675С и до затвердевани шлакового блока продувку ведут смесью вод ного пара и C0«содержащего газа в соотношении 1:(4-5). Выбор такой газовой смеси определ етс в процессе опробовани различных вариантов соотношени смеси вод ного пара и С02-содержащего газа. Предлагаемый способ карбонизации блоков из высокоосновных шлаков позвол ет повысить производительность за счет сокращени времени на период самопроизвольного охлаждени шла- ка, что вл етс основным сдерживающим фактором в промьшшенных услови х . Отпадает необходимость формировать блоки под давлением.