SU755853A1 - Способ рафинирования чернового ферроникеля1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к технологии рафинирования ферроникеля от серы. 5

Известен способ рафинирования чернового ферроникеля, загрязненного примесями, в том числе серой, при котором его сначала подвергают обработке в ковше кальцинированной ю

содой, после чего продувают кислородом в конвертере. В этом случае сначала переводится часть серы в содовые шлаки, а при продувке в конвертерные шлаки и в газовую фазу, удаляются примеси кремния, хрома, угле„рода, фосфора и остаточная сера [1].

'Недостатком данного процесса явля ются значительные, потери никеля, ко- 20 бафьта и, особенно, железа с конеч- , ными конвертерными шлаками, которые вынуждены наводить с целью доводки металла до кондиционного по содержанию серы, и связанный с этим расход 25 конвертерных огнеупоров, кислорода и флюсов.

Кроме того, степень использования десульфуратора соды низкая,не превышает 25%.

2

Известен способ рафинирования ферроникеля, заключающийся в том, что его подвергают продувке в основном конвертере кислородом с присадкой извести и железной руды и неоднократным скачиванием шлака, последующему вакуумированию в ковше, раскислению и обработке расплава магнием, подаваемым в ковш, который находится в камере под давлением в атмос фере аргона.

По данной технологии возможно получение ферроникеля с крайне низким содержанием примесей [2].

Однако для реализации процесса необходимы специальные вакуум и барокамеры, сложные по устройству и дорогие в изготовлении. Для создания давления в барокамере требуется дефицитный и дорогостоящий газообразный аргон.

- Цель изобретения - снижение расхода магния при рафинировании ферроникеля.

Указанная цель достигается тем, что черновой ферроникель продувают кислородом в конвертере по известной технологии до тех пор, пока суммарное содержание кремния и углерода ке

3

755853

4

снизится до 1,5-2,5%. После этого продувку прекращают и выпускают ферноникель в ковш через летку, отделяя тем самым металл от шлака. Вне конвертера, например в ковше вводят 'магний в ферроникель, удаляют серо- г содержащий шлак с поверхности и повторно сливают металл в конвертер, где завершают продувку. Магний в процессе рафинирования вводят с интенсивностью 1,25-1,85 г/т.с. 10

Благодаря высокой термодинамической активности серы в ферроникеле с суммарным содержанием кремния и углерода в пределах 1,5-2,5%, низкой окисленности расплава и пониженной интенсивности ввода магния удается 15 вести процесс десульфурации без,выб.росов массы из ковша с высокой’степенью использования магния (до 80%). Верхний предел концентрации углерода и кремния 2,5% объясняется стремлением 20 иметь перед последней продувкой ферроникель с минимально возможной концентрацией этих элементов. Ферроникель с более высокой концентрацией указанных элементов по условиям службы 25

огнеупоров необходимо продувать в конвертере с динасовой (кислой) футеровкойу а в качестве охладителя плавок "неизбежно использовать окисленную никелевую руду. Сера, всегда, содержащаяся в руде, будет концентрироваться в ферроникеле. Для удаления 'ее потребуется удлинять продувку в основном конвертере с целью наведения железоизвестковистых шлаков.

При этом резко возрастут потери никеля и особенно железа со шлаками и пылью.

Обработка магнием ферроникеля, содержащего менее 1,5% кремния и углерода становится неэффектив- 40

ной из-за недостаточной активности серы в таком сплаве.

Расход магния в этих условиях будет значительно превосходить стехио• метрически необходимый по реакции.

Мд +[51 (Мд5).

Помимо этого в ферроникеле с низкой концентрацией углерода и кремния имеется растворенный кислород, который будет реагировать с магни- ем в первую очередь, эффективность ^э использования десульфуратора за счет этого также будет снижаться. Интенсивность подачи магния в расплав до 1,85 г/т«с. обеспечивает спокойнее протекание процесса. Увеличе- 55 ние Интенсивности подачи магния выше 1,85 г/т*с становится опасным из-за возможных выбросов расплава из ковша .вследствие большого количества паров магния, образующихся при темпе- ^0 ратуре около 1500°С и при данной интенсивности ввода.

В результате кислородной продувки чернового ферроникеля, когда концентрация кремния и углерода снизит- 45

ся до 2,5% и ниже, температуру металлической ванны поддерживают извест ными приемами на уровне 1470-1520°С. Более высокую температуру нельзя иметь, так как иначе начнется окис5 ление углерода при одновременном присутствии железистого шлака, это приводит к выбросам. Ведение процесса при меньшей температуре связано с холодным ходом плавки и знаΙθ чительными потерями металлов со шлаками. Интенсивность подачи магния менее 1,25 г/т.с лимитируется длительностью процесса внепечной десульфурации. Обработка ферроникеля с такой интенсивностью будет 15 продолжаться более 5 мин , за счет чего температура расплава снизится до 1400°С. В этом случае металл становится вязким и.показатели десульфурации резко ухудшаются, про20 цесс становится нерентабельным.

Пример!. В 30-тонном конвертере подвергают рафинированию 30,4 г чернового ферроникеля следующего состава, вес.%: ΝΪ 4,40," 5ΐ 5,25 25 С 2,ю; Сг 1,35; 5 0,10 и Р 0,11, остальное до Ре 100. Продувку ведут при следующих параметрах: расход кислорода 120 нм ^/мин : давление 11 кг/см^, расстояние фурмы от поверхности расплава 1,0 м, исходная температура 1280°С . По истечении

14 мин. химический анализ показал, что суммарная концентрация углерода и кремния достигла 2,50%. Продувку прекратили, 27,5 т металла ⁵ с температурой 1520°С слили в ковш через летку, а шлак через горловину в шлаковую чашу. Ферроникель в ковше имеет следующий состав, вес.%: ΝΪ 4,70 5Ϊ 1,50) С 1,00; Сг 0,76; 5 0,08 и 40 Р 0,11, остальное до Ре 100, Этот металл подвергают обработке магнием в ковше в течение 4 мин с интенсивностью, подачи 1,85 г/т·с. В результате этого концентрация серы сни45 зилась до 0,03%, а температура до 1460°С. Удельный расход магния в этой плавке составил 5 0,89 кг/кг и степень использования его 85%. Твердый шлак магниевой обработки 50 сгребли с поверхности ковша, а

металл сливают в порожний конвертер, где продувку кислородом продолжают в течение 13 мин 20 с до получения коварного фёрроникеля состава,₀ вес.%: Νΐ 5,6) 5ΐ 0,05; С 0,02;

55 сг 0,08; 5 0,027; Р 0,015, остальное до Ре 100.

Пр и м е р 2. В том же конвертере осуществляют кислородную продувку 27,5 т чернового ферроникеля.,

^0 имеющего температуру 1305°С и состав,вес.%:, Νΐ 4,82; 5ΐ 4,31; с 1,8;

Сг 1,1; 5 0,07; Р 0,10 и остальное до Ре 100. Продувку проводят при· расходе кислородног® дутья 120 нм/мин 45 и давлении 11,5 кг/см²- (расстояние

5

755853

6

наконечника фурмы от поверхности расплава 1,1 м). Через 11,5 мин., продувки химическим анализом устанавливают, что суммарная концентрация кремния и углерода в ферронике¹ле снизилась до 1,5%. После этого 5

продувку прерывают и сливают 25 т металла, имеющего температуру 1480°С, через летку в ковш, шлак в чашу. Получают металл следующего состава, вес. %; ΝΪ 5,1; 5! 0,80,' С 0,70; Сг 0,64,‘ О

5 0,065;' Р 0,12 и остальное до Ре 100.

В ковш с ферроникелем введен магний с интенсивностью подачи 1,25 г/т-с в течение 4,4 мин. После этой операции содержание серы в металле снизи- , лось ^до 0,025%, а температура до 1430 С. Удельный расход магния во время плавки составлял 5 0,94 кг/кг, степень его использования 80,6%. Шлак магниевой обработки удалили с поверхности ковша, а ферро- 20 никель залили в конвертер, где продолжали продувку. Через 6,5 мин получили ферроникель, состав которого удовлетворяет требования стандарта, вес.%: Νϊ 5,46/ 5ί 0,025; С 0,03,' 25

Сг 0,04/ 5 0,025,' Р 0,02 и остальное до Ре 100.

Применение этого способа в ферроникелевом производстве позволяет устойчиво получать требуемую.по 30

стандарту концентрацию серы в товарной продукции 0,03% и ниже. Степень использования магния повысится до 80-85%, что не обеспечивается при магниевой обработке ферроникеля непосредственно в конвертере, где этот показатель не превышает 63%. Следовательно, степень усвоения магния повысится более чем на 20% (абс.). Удельный расход магния снизится на 5 0,26-0,33 кг/кг.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ рафинирования чернового ферроникеля, включающий продувку его . кислородом в конвертере, обработку магнием и отделение шлака, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода магния, продувку кислородом в конвертере прерывают при достижении суммарной концентрации углерода и кремния в ферроникеле 1,5-2,5%, а обработку магнием ведут вне конвертера, после чего вновь заливают металл в конвертер и продолжают продувку.
2. 2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что магний вводят в ферроникель вне конвертера с интенсивностью 1,25 - 1,85 г/т;с.