SU1241999A3

SU1241999A3 - Способ получени феррохрома

Info

Publication number: SU1241999A3
Application number: SU843828800A
Authority: SU
Inventors: Ульрих Клаус; Янсен Вильхельм; Нойшуц Дитер; Хостер Томас; Дер Херманн; Радке Дитрих
Original assignee: Фрид.Крупп Гмбх (Фирма)
Priority date: 1983-12-31
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1986-06-30
Also published as: GR82520B; FI75368C; FI75368B; TR22208A; JPH0621316B2; JPS60169542A; FI844983A0; US4629506A; FI844983L; PH22151A

Description

6.Способ по ПП.1--5, о т л и - ч а ю щ и и с тем, что продукт реакщш, выгруженный из вращающейс печи охлалудают со скоростью менее чем you re в Г ч, до температур Ы ниже точки Кюри феррохрома.

7.Способ по пп.1-6, о т л и - ч а ю щ и и. с тем, что каждую металлсодсржад;ую богатую металлом ||рак1ЩЮ измельчают до получени размера частиц менее 5 мм, а таюке отдел ют путем разделешш по 11потности И/ИЛИ- магнитной сепарации на обедненную металлом -шлаковую и направл емую и плавильную печь легирующую фракцию .. .

8.Способ по Ш1, 1-7, о т л и - чающийс тем, что каждую обедненную металлом чинакозую фракцию измельчают до получетш размера частиц метгее О, 5 мм,.а таюке отдел ют путем разделени по плотности и/или магнитной сепарации па чллковую и трл.чспортлруемую 7з шшБильиую печт- j;er.ipyio;n yio ф11экци1о,

9.Способ по iin,l-8; о т л li а ( ;;{ н п с л тем, что ь шаког.ую Фракцию изисл. до получели раз- мера частиц менее 0,2 мм и отдел ют путем (1и1отации в свободную от металла Л лакспую Фракцию и ipaHcnop rnpye- мую 13 гашвильную печ1) легирую1 {ую Фракцию, причем легиру 0 лую фракпдпо высушивают перед процессом плавлени

10.Способ по пп.. отличаю .щ и и с тем, что tiacTb легирукгцей фракции с диаметром час- тиц менее 1 мм вдувают в расгшав, наход щийс в плавильной печи,

П., Способ по пп.1-10, о т л и - ч а ю щ и и с тем, что часть л&гирующей фракции с диаметром час- тиц менее 1 мм, а также уголь с диаметром частиц м енее 1 мм суспе щирую в газе-иосителе и вдувают в расгшав через сопло, расположенное в пиавиль иой печи с , стороны поверхности металхп1ческой ванны, одповреме ио через сопло, примыкающее к этому соилу, в расгшав подают кислород.

.1.2, Способ по пп.,1-11, ОТЛИЧИ ю щ и и с тем,- что через . виешиюю . трубу сог1ла с рубашкой, рас 1юлол;епио1 о в плавильной печи, с зшжней стороны поверхности металлической ванны, вдувают суспензию из легирующей фракции, угл и газа-носител , а через внутреннюю трубу сопла с рубашкой в расгшав вдувают кислород .

13.Способ по пп.1-12, о т л и - .4 а ю щ и и с тем, что на 1 кг легирующей фракции, введенной в плавильную печь, в расплав вдувают 0,4- 1,0 кг угл и стехиометрическое количество кислорода дл угольной массы

с шшней стороны поверхности металлическое ванны,

14.Способ по ИП..1-13, о т л и - ч а ю щ и и с тем, что использую I) качестве газа-носител по меньшей мере часть отход щего газа плавильной nenvf.

15.Способ по ип.1-14, о т л и - ч а ю 1ц и и с тем, что техшо отход щего газа плавильной печи служит ЛД1Я полукоксовани угл , который з те.м вдувают в расгатав с сто роиы поверхности мeтaJцшчecкoй ванны

16.Способ по ип.1-15, о т л и - ч а ю щ и и с тем, что отход гвдй газ плавильной печи, ие использоваи- ньш в качестве газа-носител , и кок- совьи газ , полученньш при иолукоксо- зании угл , во вращающейс печи.

17.Способ по пп.1-16, о т л и - ч а io щ и и с тем, что отход 1Ций газ вращающейс печи дохйгают и теп- лосодержапие дожженного отход щего газа используют по г-шпьпюй мере частично дл предварительного нагрева хромовой руды и шлакообразующик добавок .

18.С.пособ по пи. 1-1 7, о т.л и - ч а ю щ и и с тем, что расплав периодически окисл ют; и обессеривают путем вдувани кислорода.и подачи СаО и/или СаСг..

19.Способ по пп., о т л и -- ч а ю щ и и с тем, что расплавлеппьй шлак, образовавшийс в плавильной печи, охлаждают, измельчают и,смешивают с металлсодержащими богатыми шлаком фракци ми.

П р и о р и т е т .по пунктам

31.12.83 по П.1, пп 3-19;

30.08.84 по п,2.

Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к способу получени феррохрома с содержанием углерода 0,02-10% из железосодержащей хромовой руды путем нагрева смеси , состо щей из хромовой руды, твердого углеродсодёржащего тонпнва и шлакообразующих добавок, во вращшо-. щейс печи л последующего плавлени феррохрома из продукта реакции, кото рьй выгружают из вращающейс печи перед плавлением и охлаждают.

Цель изобретени - экономи расхода энергш за счет проведени процесса восстаповлени и плавлени при низких температурах с использованием углерода в качестве восстановител и поставщика теплоты плавлен1ш. В частности, необходимо достигнуть, чтобы нроцесс плавлепк мог протекать при температуре ниже 1750 С и чтобы отделение преобладающей части жильной породы перед ILaaвкoй р5 ды, восстановленной углеродом, было возможно без плавлени жильной породы.

Кроме того, необходимо достигнуть, чтобы сырье (хромова руда, yi onb и шлакообразующис добавки) можно было вводить без дорогосто щей преднари- тельной обработки н без повторного окислени росстановленной руды.

За,цача, положенна в основу изобретени , решаетс тем, что смесь, со.сто щую из хромовой руды, -угл , и шлакообразующих добанозс, в которой соотношение руды и угл составл ет от 1:0,4 до 1:2 и шлакообразующие добавки Сао и/или MgO, а также А12.0з и/или SiOj введены в таком количестве , что их соотношение в шлаке составл ет (СаО + MgO) : ( - SiOi) от 1:1,4 до 1:10 и что соотношение А1гОз : SiOj. достигает от 1:0,5 до 1:5, нагревают во вращающейс печи 20-240 мин в атмосфере, содержащей СО, до 1480-1580 С, что продукт реакции , выгружепньй .из вращающейс печи

.измельчают до получени диаметра частиц менее 25 мм, что измельченный продукт реакции нутем разделени но плотности и/или магнитной сепарации 1слассифицируют на углесодержап;ую 4)рак1щю, .направл емую обратно во вращающуюс печь, по меньшей мере, металлсодержащую , богатую шлаком фракцию и легирующую фракциго, транспортируемую в плавильную печь, и что плавление легирующей фракхщи происходит в плавильной печи при 1600-1700 с.

Согласно изобретению во вращающейс печи, котора может быть вьг- полнена в виде вращающейс трубчатой печи или вращающейс барабанной печи,

степень восстановлени хрома и железа достигает 90-98%. Это приводит к тому, что смесь из хромовой руды, угл и шлакообразуюших добавок в процессе восстановлени переходит в

тестообразное состо ние, причем происходит агломераци отдельных частиц и образование маленьких металличес- ких канель. Однако в процессе валь- цеварш во вращающейс печи сохран етс зерниста структура введенной смеси. Заметного повторного окислени металлических частиц не происходит , так как металлические капельки, включенные в восстановительный материал , имеют сравнительно малую по- . , верхность в отличие от известных способов восстановлени , где сохран етс первоначальна структура руды. Кроме того, нродукт реакпли, оставшийс во

вращающе1 1с печи, содержит незначи- .тельную часть окиси хрома, так что не гребуетс последующего восстановлени ее в.расплаве. Кроме того, при восстановлении не образуютс карбиды

хр(5ма, а получаетс сплав феррохрома. Поэтому плавление выгруженного из вращающейс печи материала производитс при низких температурах. Г1г:ав- ление выгруженного из вращающейс печи продукта реакции происходит после охлаждени и отделени угольных остатков , а также большей части жиль- 1юй породь п соотнегствуюшей плавильной . Благодар тому, что в смеси , состо щей из руды, угл и шлако- образуюгвдх добавок, установлено соот- нолюнне руды и угл от 1:0,4 до 1:2, то во вразцающейс печи достигаетс оптнмальньп процесс восстановлени , а в плавильной печи - оптимальный процесс плавлени . Сырьева смесь во вращающейс печи быстро переходит в тестообразное состо пие, если в шлаке устаповлено соотноше}1ие (СаО + + MgO) : ( + SiOj) и AljOa: SiOfe

в соответствии с изобретением.

Благодар размельчению выгруженного из вращающейс печи продукта реакции в соответствии с изобретением до частиц диаметром менее 25 ми достигаетс отделение большей части жильной нороды и непрореагнровавше- гос угл , содержащегос в выгружаемом материале. Разделение измельченного продукта реакции па иесколь- ,ко |11раки; й обеспечивает возможность обогатить предварительно восстановлен .jTi сплав феррохрома перед плаз- лелмем. Ирг; .определешт введени );ол Г1ества шлакообразуюп51х добавок в процессе восстановлени необходн1 О учкгыБЛть со; ер;ка ие СаО, MgO, и SiOeB хромовой руде п в sojie угл .

Смесь, cocTOHUjyjo из хромовой руды у1 л и luлaкooбpaзyюuiIiк добавок, до пронадени стадни процесса нагревают во Бр аща.ющейс печи в атмосфере ,- содержащей СО, в течение 30-90 мпн JV- 11 00-1 . а с;атем - Р течечие ЗС-90 I.M} до lUn-KiSO C. Так как вссс . сгисвлскле окиси хрома нач и;ает- с i.i v;i.4n j е-ньнмх колипестиах при Terufoparvpe .ifi 1200 il), то па пер- : О:; ;; ; vnen;f прсдпао Л-гель ого );оссга- |{оь.. лр.и 1 00-i л. ньтборочно п в ;j;;a4ri i Cj/.bHG;-i сл глэли иосстонав- C)Kncj;ti . eji€ 3aj содер:ч.1 :1,ес;г ;л:с. :о;зой ру; /-;. Боз ли ае при Э 1 ом ;:;o,noi;o о -;раз ет малепьхие жидкие .мпелькм- 1 огло:1 ает уг.гь2род и крем- 1агл, о6ра:;м.) в результате lioc.c/; а1 ОБл;н:--л части SiOj, содержа-- .г: г . Как показали аиалн- :ii-i, ирг.усдсй 1Ы : с ncMOj;fcio ннК11С,о:ща . .(.л-7- 1плг.11..- . а ьза, обр зс: г;пн5л HJ lu.MjHOH ci yKc .i iH предЕарн елы. ого ч)сс г;лпо11.гн .п1№, с;:)Д€:Т :ж7 м.елезо (как OCHOJ3HOJ : 1;омт1ОИ() и : :рсмккй д.с 19% ;. / и1 мульта.Т11 )JTopc)n с Л уг лгЛ npcvO- a- v,xro,fjbi:oi o ;;ос...1{С 1гл., г-рспедеп ,гэй прл l iOO-1Д80 с дос гигаюг yiie- |,-;-т-и Ии pa:n/ ipa мгугаллических кги лль o 3pa.OE iH}rux на napiioii .ступени чред- uapj-iTuiit.Horo . joccTanoijiierinn J н по- гл() ИМ1ГЛ)Л 400-1 , хроьич, оОрГ ..,1В лт:11О1 о 3 npoij/iccf; 1)осс-) ачоз- , Дие стумеи:- rijionjiapu/re.Tibnor лосс.т9.Н . г лепн г сг особстиуют чскл;о - с- пх- иб)аэовак л ззысО оч е пер;1турных кг-рблдоу хрома и обуславлилают па- .имчие феррохрома к продукте восста- 5аоБл -ни } р 1чающейс печи в виде pytniboc частиц) вследствие упрощаетс сладуюи.ал за этим технологическа oiiepaipin по подготовке про-: ;т,укта восстановлени ,

Предлагаемый способ наиболее аффективен, если сьюсь, состо цую хромовой руды, угл и шлакообра- ;jyroui,HX добавок, нагревают по вращаю- печи в течение 20-120 мин при

0

5 0 5

5

0

5

0

5

0

51 0-1560 С , причем в шлаке устанавливаетс соотношение (СаО + MgO) ; ; ( + SiOg) от 1:3 до 1:5,5, а

SiOp достигает

соотношение от :0,8 до 1::2,5.

Предусмотрено, что в смеси, состо щей из хромовой руды, угл и шлако образуюищх добавок, хромова руда и /илакообразуюище добавки имеют диаметр частиц 5 мм, а уголь , пике 15 ммг При таком составлении сьфьевой смеси пет . б ходимости гранулировать или окомковывать сырьевые материалы перед введением их во вращающуюс печь, так как при этих параметрах частиц процесс восстанов- jjCHiiH ло вра1;1аюшейсл печи происходит без помех, причем допускаетс загрз - л.ать врацающуюс пе чь грану.чирован- ной или окомковапной cыpьe:JOй смесью.

Кроме того, SiO добавл ют к смеси , состо щей из хромовой руды, угл , гилакообразую Щ х добавок, во враига о- шуюс пгчь лишь в том случае., когда смесь достигнет температуры более 1200 С. Благ одар это;-1у в значительной степени устран етс образование 1;из о1шав ш,нхс ылаковых компонентов из FeO и SiOj., в частности фа лита.

Выгруженньш из вращающейс печи продукт рсакщ- 1 охлалддают со .скоростью менее 700 С/ч до. температуры аи;е .очки Шори феррохрома, при этом выгру ;ениъ1Й материал :принимает фер- 1 омагнит11ые свойства и в св зи с э шм може подвергатьс магнитной ссгаращ.

|;зоб7)етеписм предусмотрено 1 акже, что ме .галлсод,ержа1дую богатую ;jii; iKOM фракш-по размельчают до полу- гени laciinj, i-ieiiee 5 мм, а затем пуюм разде. по плотности и/или Marnni noii сепорации отдел ют обед- пе.ниую металлом iijjiaKOBy. o и легирующую фрс:1кцк.и, лри этом последнюю транс- портнруют в плавильную печь. Эта по,цготовительна стз -пень повышает выход полученного феррохрома. Далее каждую обедненную металлом илаковую фракцию размельчают до получени час- тац менее 0,5 мы, а затем путем раз- по плотности и/или магнитной сепаращп-т отдел ют шлаковую фракцию, а легирую1дую транспортируют в плавильную печь. С иомогцыо этой подготовительной ступени достш аетс дальнейшее поЕьппепие выхода нолученного фер1;охрома. Наконец, це;1есообразно.

если шлаковую.фракцию размельчают до получени частиц менее 0,2 мм и путем флотации отдел ют свободную от металла шлаковую фракцию, а легирующую фракцию .транспортируют в гшавиль- ную печь, при этом легирующую фракцию перед плавлением сушат. Благодар флотационной подготовке могут быть извлечены последние мета личес- )о кие остатки из ишаковой фракщш.

Предусмотрено часть легирующей фракции с диаметром частиц ниже I мм вдува ть в расплав, наход щршс в плавильной печи, причем с верхней либо J5 с гдажней стороны поверхности металлической ванны. Путем вдувани части легирующей фракции в расплав достигают равномерного процесса плавлени . Легирующую фраки го с диаметром частиц-20 более 1 мм загружают в ги1ав1«1ьную пе.чь сверху.

Предпочтительно часть легирующей фракции и угл с ди-аме тром частиц менее мм суспендировать в газе- 25 носителе и с помощью сопла, расположенного в плавильной печи с нижней стороны поверхности металлической ванны, вдувают в расплав, В это же врем через сопло, присоединенное зо к э тому согту, в расплав поступает кислород. Путем совместного вдувани этих веществ достигают равномерного процесса плавлени при оптимальном перемешивании расплава и шлака. Через внешнюю трубу сопла с рубашкой, расположенного с нижней стороны поверхности металлической вагпгы в плавильной печи, вдувают суспензию из легирующей фракции, угл , газа-- Q носител , а через внутреннюю трубу сопла с рубашкой в расплав вдувают кислород. Сопло с рубашкой целесообразно .примен ть дл введе1ш в плавильную печь отдельных веществ.

Предусмотрено на каждый килограмм легирующей Фракц11и, введеннной в пла- вильную печь, в расплав вдувать 0,4- 1,0 кг угл и стехиометрическое количество 1 ислорода дл угольной массы (кп получени СО) с нижней стороны поверхности металлической ванны. При таком соотношении в пла- вильной печи создаетс достаточно большое количество теплоты плавлегщ , причем в расплаве не происходит накоплени содержашш углерода. Экономичность предлагаемого способа повышаетс благодар тому, что по мень35

50

)о

J5 0

5 о Q

5

0

шей мер е часть отход щего из плавильной печи газа используют в качестве газа-носител дл части легирующей фракции, а также дл мелкозернистого угл , которые вдувают в расплав. Однако в качестве газа-ноа1тел могут i быть использованы также другие инертные газы, в частности азот.

Тепло отход щего из плавильной печи газа служит дл полукоксовани угл , которьй вдувают в расплав с 1вджней стороны поверхности металлической ванны. При этом удал ютс летучие компоненты, в результате чего образуетс полукокс. Полукокс по сравнению с углем имеет; более высокое содержание используемого тепла, что благопри тно сказьтаетс на протекании процесса плавлени Дл энергобаланса описанного способа особенно выгодно, когда отход щий из пл.а- вильной печи газ, не использованный в качестве газа-носител , и газ, образованньп при полукоксовании угл , . сжигают во вращающейс печи, а также , когда отход щий из вращающейс печи газ дожигают и тепло используют по меньшей мере частично Дл предварительного нагрева руды и шлако- образую дих добавок, причем врем на восстановление не включает времени предварительного нагрева сырьевых материалов .

Затем расплав периодически обессеривают добавлеьшем СаО и/или СаС,,, а также окисл ют путем вдувани кислорода . Окисление и удалегше серы может происходить либо непосредственно в плавильной печи, либо в дополнительно подключенном втором плавильном агрегате. СаО и СаСа. можно суспендировать в потоке азота, который . вдувают в расплав через внутреннюю трубу сопла с рубашкой. Путем окислени и удалени серы можно снизить содержание углерода до 0,02%, а содержание серы - до 0,01%. Во врем окислени температура расплава повьг- шает.с 1700°С. Наконец, расплавленный ш., образовавшийс в плавильной печи, охлаждают, измельчают и смеш.увают с металлсодержащими богатыми шлаком фракци ми. Благодар этому в значительной степени достигаетс регенераци металлических частей, имеющихс в расплавле1П1ом шлака.

7

На чертеже приведена технологическа схема осуществлени предлагаемого .способа

Из запасного бункера 1 по трубопроводу 2 транспортируют хромовую руду, содержап уга железо, размер частиц которой 5 мм, D противоточ ый теплообме11ник; Из запасного бункера 3 транспортируют шлакообразуюпаш добавки: СаО, MgO и AljOj, имеющие размер частиц 5 мм, по трубопроводу 4 в противоточный теплообмеп П1К 5 о Смесь, состо щую из руды и шлако образующих доб авок, иагревают в про- тивоточном темшшобмеиникё 5 до 1000 Противоточ1 ый тешюобменпик питают горлчим отход пшп- газом, KOTOpbiii подают по трубопроводу б . Охлажденные О ход 1цпе газм вывод т по трубопроводу 7 из противоточного теплообмен- нмка 5 и после обеспилизапл выпускают в атмосферу.. Предварительно нагретое сырье поступает во вращающую- трубча ую Г1еч1 8 по трубопроводу 9. Кроме того, во вращающуюс труб- чач ую печь 8 из запасного бугшера 10 подают уголь, размер , которого 5 мм.

Враа .аюшуюс трубчатую ггечь- 8 обогревают путем сжш-али мелкозернпс- того угл , кото1.:)ый поступает в .горелку II 113 запасного бункера 12 по трубопроводу 13 и оттуда по трубопроводу 14 поступает но вращающуюс трубчатую печь 8. Нагрев вращающейс труб штой печи осущестБ.п етс предпочтительпо в противотоке к нред варительн-о иагрётому сырью и уг.чю. Однако нагрев может нpoизг дптьc также в пр мотоке, как это изображе- lio на чертеже. Предварительно нагретое сырье и уголь, поступившие во враща1сщуюс трубчатую печь 8, нагревают до 1100-1250 С и выдерживают при этой температуре примерно 45 aпI в первой зоне печи, гсроте- кает перва предвосстаповительна с;тади , в которой изб фательно и в значительной степени восстанавливают окислы железа. Затем смесь при даль

пейшей подаче теп.па поступает во вто- -.yio зону иечи, где ее 1лщер:кквают т.рп 1400-1480 с примерно 45 мии, зто приводит к yвeли гeиию ко;и чества и размера металлических капель. В третьей зоне вращающейс трубчатой печи 8 преимуществепно поддерживаетс температура 1310-1560 С. Продукт реакции выдерлшваетс в этих услс

ю 15 20 25

зо .,д

35

0

5

9998

ВИЯХ примерно 60 мин и при этом он приникает тестообразное состо ние, происходи;т укрупнение металлических капель и агломераци многих частиц восстанопленпого материала. Во вращающейс трубчатой печи 8 из производитс разделепие металлической фазы и жильной породы, а тестообразное состо ние восстановленного мате- риала не приводит к прилипагог м к футеровке вращающейс трубчатой печи 8, Прилипание можно предотвратить , в частности, тем, что вращающуюс трубчатую печь оснащают магнезитовой футеровкой, котора содержит добавки окиси хрома и/или угл , и/или смолы. В зону вращаюд;ейс печи 8, где температура превышает 1200 С, по трубопро1зодз/ 15 из запаспого бункера 6 ввод т SiOj, не об .водимый дл шлакообразоиатш , размер частиц которого ( 5 мм. Во вращающуюс труб- чат /ю 1ечь, учитыва содержание SiO золы угл , из запаспого бункера 16 подают лишь такое количество SiO, которое пеобходимо дн получени тестообразного состо ни . По трубопроводу 17 в камеру 18 сгорани проходит отход щий из вращающейс трубчатой печи газ, содержащий СО, где его затем сжлгают.

Вы1 ружаемьи 1 из вращающейс трубчатой печи 8 материал поступает по трубопроводу 19 в охла: кдаему1о камеру 20, 1 де его охлаждают со скоростью 700 С,в час до температуры ниже точки Кюри феррохрома. При этом ок- лаждепг феррохром приобретает ферро- 1 1агпптп;ые свойства. Охлаждепньш вы- 1 ру;кен11ьш и вращающейс трубчатой печи 8 матех иал поступает затем по трубопроводу 21 в дробилку 22, где производитс измельчение его до получени ди аметра частиц . 25 мм. Затем измельченный материал из вращаю- щен.с трубчатой печи транспортируют по трубопроводу 23 на магнитьаш сепаратор 24, где происходит разделение материа.ла на немагнитную угле содержащую , металлсодержащую богатую шлаком и богатую металлом легирующую фракции . Углесодержаща фракци по трубопроводу; 25 поступает во - зращающуюс трубчатую печь 8, а богата металлом легирующа фракци поступает по трубопроводам 26 и 37 ,и запасной резервуар 28.

Нета;шсодержащую богатую шлаком фракци)о транспортируют по трубопроводу 29 в мелы-щцу 30, где производ т измельченле до получени частиц размером , 5 мм. Затем измельченный материал поступает по трубопроводу 31 на воздушньй концентращшнный стол 32, где смесь раздел ют Б соответствии с различной плотностью воздушным потоком на легируювдю и обедненную металлом пи шковую фракции. Легирующа фракщ поступает по трубопроводам 33 и 27 в запасной бункер 28, а обедненна металлом шлакова фракци транспортируетс по трубопроводу 34 в кельн1щу 35, где происходит измельчеш1е ее до получени частиц размером 0,5 мм, Затег- измельче П1а обедпенпа металлом шлакова фракци поступает по трубо- гфоводу 36 на воздушный концентрированный стол 37, где происходит разделение на леги 5у1оц ,ую и плакову;о фракции. Легирующую Фракцию транспортируют по трубопровода: 38 и 27 в запасной бункер 28, а гилакова фракци по трубоироподу 35 поступает в мелыпн.1,у 40. В мельнице 40 происходит измельчание ее до получени частиц размером . 0.2 мм п изг-;ель- че)П1а таким образоЕ- ишакова « -рак- ци поступает затем по трубопроводу 4 во с{хтотац,ионное устройство 42, где происходит разделение на легирующую и свободную от металла шлаковую фракции. Легирующую фракцию транспортируют по трубопроводу 43 в сушилку ч4, а свободную от металла шлаковую фракцию но трубопроводу 45 нащ авл ют на депонирование, где она хранитс . Легирующую фракщпо высушивают в сушилке 44 и затем по трубо- провода 1 46 и 27 направл ют в запасной бункер 28.

Отдельные металлсодержащие легирующие фракцги перемешивают в -запг.с- ном бункере 28 и по трубопроводу 47 направл ют на вибросито 48, где отдел ют . фракцию зерен с размером . частиц 1 мм. Фракцию зерен с размером , частиц 1 мм по трубопроводу 49 и выт жному зонту 50 ввод т в плавильную печь 51. Фракци зерен с диаметром частиц . 1 мм поступает в плавильную печь 51 по трубопроводу 52 ц ВНЕШНЮЮ, трубу.53 сопла с ру- башк.ой. В плав шьной печи 51 наход тс расплав, состо кци нх феррохрома, который выпускают част ми из плавильной нечи 51 в определенные промех утю времени через выпускное устройство

10

15

0

5

0

5

0

54,Шлак удал етс из плавильной печи 51 в определенные промежутки времени через выпускное устройство

55,Отход Щ1й газ плавильной печи, скопившийс в выт жном зонте 50, ис-. пользуют частично в качестве газа- нос1гтел и но трз бонроводам 56, 57

и 52, а также внешнюю трубу 53 сопла с рубашкой направл ют обратно в р с- ппав, Через внутреннюю трубу 58 сопла с рубашкой из запасного резервуара 59 по трубопроводу 60 в расплав вдувают кислород, jc которому нз трубонровода 61 можно подавать СаО, наход щуюс в запасной емкости 62 и имеющую размер частиц 1 мм, Отход ццпТ: газ из плавильной печи 51 поступает но трубопроводу 63 в устройство 64 полукоксовани , к которому из запасного бункера 12 по трубопроводу 65 подают уголь с диаметром частиц 1 мм. Отход щий газ пла зильной печи 51 и коксовый газ из устройства 64 нол -коксовани по трубопроводу 66 подают в горелку 11 и затем с - игают. Полукокс из устройства 64 полукоксовани по трубопроводу 67 транспортируетс в запасной бункер 68 и там хранитс . Оттуда полукокс суспеп.дируют в газо-носите- ле и по трубопроводам 57 и 52 вдувают вместе с легирующей фракцией в рас- плавлокный металл.

II р и м о р. Дли получешш феррохрома испол1)3уют железосодержащую хромовую руду состава, %: Сгг.0з 46; КеО 28,2; MgO 10; SlOj.,; AljOg 1.4,2; СаО 0,5, Руду изме.льчают до получени частиц рс.мером j(, 2 мм, Безвсдн1)й уголь, используемый дл восстаиоБлен , имеет состав, %: зола 18,8; углерод 73,6; водород 3,2 азот 1,5. Уголь измельчают до получени частиц размером 15 г-м. Зола. . .иснользуемого угл имеет основные компоненты, %; SiO;.52; 30.; СаО 5; MgO 2. Во вращающуюс барабан- загружают 350 кг измельченной рудЬ и кг измельченного угл (соотношение 1:1).

, . Врацаюда с барабанна печь имеет. фу теровку из Х1ЭОлМомагнезита и предварительно нагре)заетс перед загрузкой смесью руды и угл до 1600 С. Дл обогрева печи используют кислородную горелку, Б которую подают каждую MiniyTy 4 кг мелкого угл и 3 N мЗ кислорода, Донолнительно в печь ввод т воздух, так что отход щий из

111

вращающейс барабанной печи газ со держит 25 об.% С0« и 12 об.% СО. Смесь из руды и угл выдерживаетс во вращагощейс барабанной печи в течение 70 мин при 1540 С. Благодар составу руды и угл в данном случае нет необходимости вводить во вращаю пО юс барабанную печь шшкообразую- пц1е добавки.

Выгрузкаемьй из вращающейс бара- банной нечи материал- транспортируют в резервуар, покрьюают углем и охлаждают 4 ч до . Материал содер- жит 45% частиц с размером - 20 мм и 50% частиц с размером частиц 1 О мм. Выгружеитгый материал имеет иидимые, шаропидиые металлические частицы, Затем материал измельчаю до частиц и1змером 10 мм и путем ыагиитной сепарации -раздел ют на металлсодержа 11 у1о (60%) :и углесо- держащую (40%) фрак.цш. Металлсодержащую фраюцио ии 1ол1--чают до частиц размером С 2 им. Измсльчег 1ш содер;каи1;ал состой . на 1/3 и часгн-ц, jpieiouuix размер 0,3 мм, и-содерлша- металла 80%, Эту мелко- зс:энистую часть отдел ют и относ т к /:егирующей фракщн. Затем Остаток мрталлс1.)дер ащей фра1сции раздел ют .iyre. сухого ра;;дол{1; пи но плотност на ооеднгкную мет;и1лом илакоьую и Богатую металлом легирующую (1 ракции Богата металлом легирз юща фракци состоит па 90% из феррохромп и на 10% из иихака. Обедненна металлом шла кова фрак1Ц1Я содержит (ютаток феррохрома, который в дальнейшем дожен быть отделен. Из шлаковой фрак- пди с размером частиц 0,3-2 мм посл размалывани до получени частиц размером 0,1 мм отдел ют путем пагннтной сепаращш богатую металло 11)р&кдию частиц, которую смешивают с богатой металлом легирующей фрак1ц е Потери хрома со шлаком; возникающие D результате магнитной сена)ацин, дос1 1гают 5%.

Легиругошую фракпд-по расплавл ют в гшавпльноГ netni емкостью расплава 3 т, в которомнаходитс 1200 кг металла с температурой 1650 С. Через Bjiemime трубы трех сопел с рубащкой, расположеншлх в ос1юнаш1и плавильной печи, сдувают в расплав ка;вдую минуту 3 кг мелкого угл . Через внутренние трубы трех сопел с рубашкой в расплав

подают каждую минуту б N

кисло12

5 0 5 0 i; ц 5

0

5

металличес- 1750 С. При

рода . В расштавленном металле устанавливаетс содержание углерода 3 - б вес.%. .Мелкозернистую часть богатую металлом лептрующую фракцию с раз- мером частиц 0,5 мм вдувают вместе с углем в расплав, а оставшуюс богатую металлом легрфующую фракцию загружают через выт жиой зоит в плавильную печь. Haxoд ш IЙc в шшвиль- ной печи шлак имеет соотношение (СаО + MgO) : (SiOa + ) 1:2,5 и соотношение J SiO 2. 1:1. При температуре плавлени феррохрома ишак находитс в жидком состо вши и после их расплавлени выпускают 1000 кг металла.

После удапе ш из печи ишака подачу угл в расплав снижают до 4 кг а 1-п1нуту, а температуру кой ванны повьшают до этом содержание углерода в расплаве си1 каетс на 2 вес.%. Затем через втгутреиние трубы трех сопел с рубащ- Koi i вдувают в расплав каждую минуту 8 кг СаО, суспензированного} в азоте. Вследствие этого содержание серы в расп-пав ё сншкаетс па величину 0г01%. Метал.11, вз тый из плавильной п ечи, состоит из 56% хрома, 42% железа и 2% углерода.

В отход щий Таз плави хьной печи вдувают ка одую минуту 8 кг мелкого угл . При этом отход щий газ охлаждаетс до 600-700 С и удал ютс летучие компоненты угл . Газовую смесь, состо щую из коксового газа и охлажденного отход щего газа плавильной печи, с.кигают. Полукокс, полученный при полукоксовании угл , перемалывают п вдувают в плавильную печь по внешшш трубам трех сопел с рубашкой.

Выход железа и хрома, достипгутый при проведении способа, составл ет 93%.. Услови примера в сравнительно малом масштабе незна штельпо отличаютс от условий протекани процесса в промышленности. I

При разделении смеси, состо щей

пз частиц твердых веществ различной плотности с мелкой фракцией зерен, смесь суспендируют в потоке жидкости 1ШИ газа .и из этой суспензии выпадают . acтицы с одинаковой плот- постью примерно в одном и том Ж е месте . При флотации смесь, состо щую из ча.ст11че)с твердых веществ различной смачиваемости, суспендируют в жидкости и в эту суспензию вдувают

13 ;1,241999 .

воздух, причем частицы с низкой сма- смачиваемостью. При магниной сепарации ферромагнитные частицы отдел ютс силой магнитного пол .

чиваемостью унос тс потоком воздуха и отдел ютс от частиц с высокой

смачиваемостью. При магниной сепарации ферромагнитные частицы отдел ютс силой магнитного пол .

Claims

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОХРОМА с содержанием углерода 0,02 10% из железосодержащей хромовой руды путем нагрева смеси, состоящей из хромовой руды, твердого топлива, содержащего углерод, и шлакообразующих добавок, во вращающейся печи и последующей плавки феррохрома из продукта реакции; который выгружают перед плавкой, из вращающейся печи и охлаждают, о тлич ающий ся тем) что, с целью экономии расхода энергии, смесь из хромовой руды, угля и шлакообразующих добавок, в которой соотношение руды и угля составляет от 1:0,4.до 1:2, а количество шлакообразующих добавок СаО и/или MgOj AljOj и/или .БЮгтаково, что соотношение в шлаке (СаО + MgO) :

: (AlgOj -F SiOx) составляет от 1:1,4 до 1:10, а соотношение AI2.O3 : Si0_zот 1:0,5 до 1:5, нагревают во вращающейся печи 20-240 мин в атмосфере, содержащей СО, до 1480-1580°С, продукт реакции, выгруженный из вращающейся печи, измельчают до получения частиц размером менее 25 мм, измель ченный продукт реакции отделяют путем разделения от плотности и/или магнитной сепарации на углесодержащую фракцию, направляемую обратно во вращающуюся печь, по меньшей мере металлсодержащую, богатую шлаком фракцию и легирующую фракцию, транспортируемую в плавильную печь, и плавление легирующей фракции проводят в плавильной печи при 1600-1700°С.

2. Способ поп.1, отличаю—· щи й с-я тем, что смесь из хромовой руды, угля и шлакообразующих добавок до проведения первой стадии процесса во вращающейся печи нагревают в атмосфере, содержащей СО, 30-90 мин до 1100-1250°С и затем 30-90 мин до 1400-1480°С.

3. Способ попп.1 и 2, отличающийся тем, что смесь из хромовой руды, угля и шлакообразующих добавок нагревают во вращающейся печи 20-120 мин до 1510-1560°С, причем в шлаке устанавливается соотношение (СаО + MgO) : (А1_г0_а + SiOx) от 1:3 до 1:5,5 и соотношение А1_г0₅: : SiOг достигает от 1:0,3 до 1:2,5.

4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что в смеси, ‘состоящей из хромовой руды, угля и шлакообразующих добавок, хромовая руда и шлакообразующие добавки имеют размер частиц менее 5 мм, а уголь менее 15 мм.

5. Способ по пп.1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что SiO^ добавляют в смесь из хромовой руды, угля и шлакообразующих добавок во вращающуюся печь при температуре более 1 200 ^сС.

SU,.„ 1241999 АЗ

6, Способ по пп.1-5, о т л и — ч а ю щ и й с я тем, что продукт реакции, выгруженный из вращающейся печи, охлаждают со скоростью менее · чем 700°С в 1 ч, до температуры ниже точки Кюри феррохрома.

7. Способ по пп.1-6, о т л и - ч а ю щ и й. с я тем, что каждую металлсодержащую богатую металлом фракидю измельчают до получения размера частиц менее 5 мм, а также отделяют путем разделения по плотности и/или· магнитной сепарации на обедненную металлом шлаковую и направляемую в плавильную печь легирующую фракцию . ' .

8» Способ по пп. 1-7', о т л и - чающийся тем, что каждую обедненную металлом шлаковую фракцию измельчают до получения размера.частиц менее 0,5 мм,, а также отделяют путем разделения по плотности и/или магнитной сепарации па шлаковую и транспортируемую в плавильную печь легирующую фракцию.

9. Способ по пп. 1-8. о т л и - ч а !<> щ и й с я тем, что шлаковую Фракцию измельчают до получелп’я раз'мера частиц менее 0,2 мм и отделяют 'путем флотации в свободную от металла шлаковую Фракцию и транспортируемую в плавильную печь легирующую Фракцию, причем легирующую фракцию высушивают перед процессом плавления.

10. Способ по пп.1—9, отличаю щ п й с я · тем, что часть легирующей фракции с диаметром частиц менее 1 мм вдувают в' расплав, находящийся в плавильной печи.

11., Способ по пп.1-10, о т л и ч а го щ и й с я ' тем, что часть легирующей фракции с диаметром частиц менее 1мм, а также уголь с диаметром частиц менее 1 мм суспендируют, в газе—носителе и вдувают в расплав через сопло, расположенное в плавильной печи с нижней, стороны поверхности металлической ванны, одновременно через сопло, примыкающее к этому соплу, в расплав подают кислород.

,

12. Способ по пп. 1-11, о т л и ч а ю щ и й с я тем,- что через внешнюю . трубу сопла с рубашкой, расположенного в плавильной печи, с ниж ней стороны поверхности металлической ванны, вдувают суспензию из легирующей фракции, угля и газа-носителя, а через внутреннюю трубу сопла с рубашкой в расплав вдувают кислород .

13. Способ по пп.1-12, о т л и ч а ю щи й с я тем, что на I кг легирующей фракции, введенной в плавильную печь, в расплав вдувают 0,41,0 кг угля и стехиометрическое количество кислорода для угольной массы с нижней стороны поверхности металлической ванны.

14. Способ по пп.1-13, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что используют в качестве газа-носителя по меньшей мере часть отходящего газа плавильной печи.

15. Способ по пп.1-14, о т л и ч а ю' 1ц и й с я тем, что тепло отходящего газа плавильной печи служит ддя полукоксования угля, который затем вдувают в расплав с нижней стороны поверхности металлической ванны.,

16. Способ по пп.1-15, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отходящий газ плавильной печи, не использованный в качестве газа-носителя, и коксовый газ , полученный при полукоксовании угля, сжигают во вращающейся печи.

17. Способ по пп.1-16, о т л и ч а ю щ и й с я · тем, что отходящий газ вращающейся печи дожигают и теплосодержание дожженного отходящего газа используют по меньшей мере частично для предварительного нагрева хромовой руды и шлакообразующих добавок.

18. Способ по пи.1-17, о т.п μη а ю щ и й с я тем, что расплав периодически окисляют; и обессеривают путем вдувания кислорода.и подачи СаО и/или СаСг,.

19. Способ по пп.Г-18, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что расплавленный шпак, образовавшийся в плавильной печи, охлаждают, измельчают и_дсмешивают с металлсодержащими богатыми шлаком фракциями.

И р и о р и т е т .по пунктам

31.12.83 по п.1, пп 3-19;

30,08.84 по п,2.

1 I 24