SU1668441A1

SU1668441A1 - Method for extraction of aluminum out of secondary aluminum-containing raw material in reverberatory furnace

Info

Publication number: SU1668441A1
Application number: SU884438048A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Жуков; Анатолий Поликарпович Дорошкевич; Иван Федорович Худяков; Никифор Георгиевич Агеев; Николай Кузьмич Евсеев; Сергей Юрьевич Мусихин; Николай Григорьевич Головатин; Дмитрий Семенович Кочнев
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1991-08-07

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, а именно к способам извлечени алюмини плавкой алюминийсодержащих отходов в отражательных печах. Цель изобретени - сокращение расхода топлива, повышение производительности и степени извлечени металла. В двухкамерной отражательной печи с торцовыми форсунками и вертикальной газовоздушной фурмой ведут плавку 18 т лома и отходов с содержанием алюмини 86 мас.%. На торцовых форсунках расход природного газа составл ет 300 м³/ч, а на фурме, направленной на завалку и расположенной на рассто нии 0,4 - 0,6 м от завалки, расход газа равен 90 м³/ч. На торцовых форсунках коэффициент избытка окислител составл ет 1,1, а на фурме - 0,8. Удельна производительность увеличиваетс с 3,3 до 3,7 т/ч, расход топлива снижаетс с 150,8 до 131,2 кг у.т/т шихты, а извлечение алюмини увеличиваетс с 90,05 до 91,7%. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.This invention relates to metallurgy, in particular to methods for extracting aluminum by melting aluminum-containing waste in reflective furnaces. The purpose of the invention is to reduce fuel consumption, increase productivity and degree of metal recovery. In a two-chamber reflective furnace with face nozzles and a vertical gas-air tuyere, 18 tons of scrap and waste with an aluminum content of 86% by weight are melted. At the end nozzles, the consumption of natural gas is 300 m ³ / h, and at the lance aimed at the filling and located at a distance of 0.4 - 0.6 m from the filling, the gas consumption is 90 m ³ / h. At the end nozzles, the oxidizer excess ratio is 1.1, and at the lance, it is 0.8. Specific capacity increases from 3.3 to 3.7 t / h, fuel consumption decreases from 150.8 to 131.2 kg u./t of charge, and aluminum recovery increases from 90.05 to 91.7%. 1 hp ff, 2 tab.

Description

Изобретение относитс к области металлургии, к способам извлечени алюмини плавкой алюминийсодержа- щий отходов в отражательных печах.The invention relates to the field of metallurgy, to methods for extracting aluminum by melting aluminum containing waste in reflective furnaces.

Цель изобретени - сокращение расхода топлива и повышение производительности и извлечени металла.The purpose of the invention is to reduce fuel consumption and increase productivity and metal recovery.

Пример 1. В двухкамерной отражательной печи, оборудованной вертикальной газовоздушной фурмой, перерабатывали 18 т алюминиевого лома и отходов, содержащих 86 мас.% алюмини .Example 1. In a two-chamber reflective furnace equipped with a vertical gas-air tuyere, 18 tons of aluminum scrap and waste containing 86% by weight of aluminum were processed.

Плавку осуществл ли при сжигании 90 природного газа с оЈ 0,8Melting was carried out by burning 90 natural gas from about 0.8

на вертикальной фурме, установленной в плавильной камере печи на рассто нии 0,4-0,6 м от поверхности завалки, и ЗСО м5/м на торцовых форсунках печи с tf 1,10. Продолжительность периода загрузки и плавлени составила 4,8 ч, удельна производительность составила 3,7 т/ч, расход топлива - 131,20 кг у.т./т шихты. Выход шлака составил 16%, содержание в нем металлической части - 27% и - 8,0%. Извлечение алюмини в сплав составило 91,7%.on the vertical lance installed in the melting chamber of the furnace at a distance of 0.4-0.6 m from the surface of the filling, and in the SOA m5 / m at the end nozzles of the furnace with a tf of 1.10. The duration of the loading and melting period was 4.8 h, the specific capacity was 3.7 t / h, and the fuel consumption was 131.20 kg oh / t of charge. The slag yield was 16%, the content of the metal part in it was 27% and-8.0%. The extraction of aluminum in the alloy amounted to 91.7%.

Пример 2. Плавку проводили при сжигании 90 м3/ч на фурме с Example 2. Melting was carried out by burning 90 m3 / h on the tuyere with

оabout

СЭ 00 Јь 4SE 00 4 4

0,8 и 300 м /ч на торцовых форсунках печи с . 1,1. Предварительно под фурму на поверхность твердой завалки загружали флюс и после наплав- лени с помощью фурмы шлаковой ванны глубиной 8-10 см в последнюю погружали вертикальную горелку на глубину см. Продолжительность плавлени при таком способе отоплени печи снизилась до 4,6 ч, удельна производительность составила 3,9 т/ч, расход топлива - 124,4 кг у.т./т. Выход шлака повысилс до 20%, что объсн етс большим расходом флюса (7,0% от массы шихты)) дл направлени флюсовой ванны необходимой толщины. Содержание металлического алюмини в шлаке составило 24,0%, a А120 3 - 11,0%. Извлечение алюмини в сплав составило в этих услови х 90,42%, 0.8 and 300 m / h at the front nozzle of the furnace with. 1.1. Previously, under the tuyere, flux was loaded onto the surface of the solid filling, and after deposition with the help of a tuyere of a slag bath with a depth of 8–10 cm, a vertical burner was immersed to a depth of the last. See 3.9 t / h, fuel consumption - 124.4 kg of fuel equivalent / t. The slag yield increased to 20%, which is due to the high consumption of flux (7.0% of the mass of the charge) to guide the flux bath of the required thickness. The content of metallic aluminum in the slag was 24.0%, and that of A120 3 - 11.0%. Extraction of aluminum into the alloy was in these conditions 90.42%,

Результаты аналогичных плавок при сжигании 90 газа на фурме с 0,6, 0,7, 0,8, 0,9 приведены в таблс1.The results of similar melts when burning 90 gas at a tuyere with 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 are given in table1.

Из табл.1 следует, что плавка лома и отходов при сжигании топлива на фурме с 0 0,6 характеризуетс более высоким расходом топлива (158,4 кг у.т./т), чем при чисто торцовом отоплении (150,8 кг у.т./т). Расход топлива снижаетс при погружении факела в шлаковый расплав до 153,7 кг у.т./т. Сжигание газа на фурме с оЈ 0,9 увеличивает окислен- ность металла в зоне действи фурмы и, соответственно, снижает извлечение алюмини в сплав до 89,7%.From Table 1 it follows that smelting of scrap and waste from fuel combustion at a lance with 0 0.6 is characterized by a higher fuel consumption (158.4 kg of fuel equivalent / ton) than with purely frontal heating (150.8 kg for .t./t). Fuel consumption decreases when the torch is immersed in the slag melt to 153.7 kg ff / ton. Combustion of gas at a tuyere of about 0.9 increases the oxidation of the metal in the zone of action of the tuyere and, accordingly, reduces the recovery of aluminum in the alloy to 89.7%.

Результаты плавок при сжигании топлива на фурме в количествах 60, 75, 105, 120 , что соответственно составл ет от тепловой мощности торцовых форсунок: 20, 25, 35, 40%, при oi. 0,8 представлены в табл.2.The results of melting when burning fuel on the tuyere in quantities of 60, 75, 105, 120, respectively, are from the thermal power of the end nozzles: 20, 25, 35, 40%, with oi. 0.8 are presented in table 2.

Из табл.2 видно, что тепловой нагрузки (20% от мощности торцовых форсунок) недостаточно дл организации эффективного плавлени шихты, как при верхней ее продувке, так и погруженном факеле. При тепловой нагрузке 40% увеличиваетс окисленность металла в зоне действи вертикальной фурмы и уменьшаетс извле- ние алюмини в сплав до 89,8% и 89,2%.From Table 2 it can be seen that the heat load (20% of the power of the end nozzles) is not enough to organize effective melting of the charge, both during the top blowing and the submerged flare. At a heat load of 40%, the oxidation of the metal in the zone of action of the vertical tuyere increases and the extraction of aluminum into the alloy decreases to 89.8% and 89.2%.

Таким образом, оптимальными услови ми сжигани топлива на (Ьурме вл ютс теплова нагрузка фурмы 25- 35% от таковой на торцовых форсунках печи и Ј 0,7-0,8.Thus, the optimal conditions for burning fuel in the Lurma are the thermal load of the tuyere 25–35% of that at the end nozzles of the furnace and Ј 0.7–0.8.

0 Вертикальные фурмы целесообразно, устанавливать над поверхностью твердой завалки на рассто нии 0,4-0,6 м, что обеспечивает необходимый динамический напор факела на нагреваемый и проп5 лавл емый материал. Угол наклона сопел в головке фурмы рационально иметь 25-50° к вертикали, что позвол ет организовать процесс плавлени на площади 2-3 под каждой фурмой.0 Vertical tuyeres are advisable to be installed above the surface of the solid filling at a distance of 0.4-0.6 m, which provides the necessary dynamic torch head to the heated and propane material. The angle of inclination of the nozzles in the head of the tuyere is rational to have 25-50 ° to the vertical, which allows organizing the process of melting on the area 2-3 under each tuyere.

0 При погружении Лурм в шлак создаютс более благопри тные услови дл протекани процессов тепломассообмена , что нар ду с сокращением расхода топлива позвол ет осуществл ть0 When Lurm is immersed in the slag, more favorable conditions are created for the heat and mass transfer processes, which, along with the reduction in fuel consumption, allows

5 плавку при более высокой производительности , чем при работе Фурм над5 smelting at higher performance than when working tuyere on

поверхностью завалки. Ifilling surface. I

Дл переработки алюминийсодержаQ щего лома и отходов целесообразно использовать фурмы с тепловой) мощностью 1-2 МВт.For processing aluminum containing scrap and waste, it is advisable to use lances with a thermal capacity of 1–2 MW.

Claims

Invention Formula

5 A method for extracting aluminum from recycled aluminum-containing raw materials in reflective furnaces, including the melting of a solid charge under a layer of flux to form layers of slag and metal when burning fuel in end burners, characterized in that, in order to reduce fuel consumption, increase production-. water content

metal, 25-35% of the fuel is burned in the tuyeres aimed at the surface of the charge, with an oxidation excess factor of 0.4-0.8, and after slag formation, in the slag layer with an oxidation excess factor of 0.4-0.7.

0

16684416

Table 1

Indicators

Tuyere over charge Specific fuel consumption, kg VOT./t Capacity, t / h Extraction of A1 into alloy,%

The lance in the slag Specific fuel consumption, kg of fuel equivalent / ton Production capacity, t / h A1 extraction into alloy,%

Indicators

155.5 133.2 136.4 Y5.2 3, 2 3.5 3.7 3.6 90.8 91.7 91.2 89.8

156.5 132.1 129.2 137.5 3, 1 3.6 3.9 3.8 90.3 91.4 90.7 89.2

The coefficient of excess air-, L

0.6 0.7 0.8

0.9

158,4138,25131,2118.3

3,33,63,74,1

92,692,2491,789,8

153,7129,72124, cP5.5

3, 753.94.2

92,191,0290,489,7

table 2

The share of fuel burned at the tuyere,%