SU996460A1 - Шихта дл получени известко-глиноземистого шлака - Google Patents

Description

(54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТКОВСМ ЛИНОЗЕМИСТОГО

ШЛАКА

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к получению и вестково-глиноземистого шлака с попутной выплавкой силикохрома, используемого при обработке металла, выплавл емого в конверторах и других плавильных агрегатах, а так же в качестве клинкера при производстве цемента. Известна шихта, в которой используютс  отвальные шлаки алюминотермичеокого производства дл  получени  глиноземистого полупродукта, который затем сплавл ют с известью. Така  шихта позвол ет снизить себестоимость получаемого шлака за счет пргадененн  сравнительно недорогих глнноземсодержащих отходов Tl. к недостаткам этой шихты можно ог нести то, что высокое содержание в низе окислов титана (до 1О%) и хрома (до5% не позвол ет примен ть их непосредственно дл  выплавки взвестково-глвноземистого шлака. С целью устранени  атого недостатка металл дов осстававлнвают из шлака вводимой экзотермической г смесью. При этом шлак от выплавки меЛ таллического хрома содержит, %: CrjOg 7-8; АЕгОз 70-75; СаО 10. После довосстановлени  алюминием получают сплав, содержащий 70% Gr, 25% At в шлак, содержащий около 75% А82Рз« 15% СаО и до 3% CrgO. Полученный сплав может быть использован как хромоалюминиева  лигатура или как передельный металл при выплавке металлического хрома. Однако восстановление алюмЕнотермнческим способом не позвол ет снизить содержание окислов хрома (а при использовании шлаков других провзводств - окислов твтава в кобальта) ниже, чем до 3-4%, что ограничивает область использовани  дл  выплавки св тетического шлака. Существенным недостатком , кроме того,  вл етс  многостадвйность пропесса. Довзвлеченве же металла вз каолина, золы углей, алектро корунда в других материалов таким спо собом вследствие небольшого их содержа нв  экойомически нецелесообразно. Наиболее близким по технической cyw вости к взобретению  вл етс  состав шихты, включающий, %: известь 7-13; алкминиева  стружка 15-18 и хромкремнийсодержаший продукт - 1 стальное В качестве хром-крем нийсодержащего продукта введен отработанный хрЬм-креМ ний-глиноземсодержащий катализатор. 0 электропечи получают расплав из хромкремний-глиносодержащего катализатора и извести. Далее в расплав подают али миниевЗ ю стружку (15-18%) дл  перевода окислов хрома, железа, кремни  и фосфора и в металлическую фазу. Продук ты плавки шлак и ферросиликохром выпускают из печи и используют по назначению С2 } Нецостаткгал известной шихты  вл етс  высокий (до ЗО%) пылеунос отработанного хром-кремнийсодержащего катализатори , состо щего преимущественно (на 9О) из частиц менее О,О5 мм при нагреве шихты в плавильном агрегате, и необходимость применени  алюминиево стружки в качестве восстановител . Это удорожает стоимость получаемых глиноземистых шлаков и ферросиликохрома. Процесс плавки при этом происходит с низкой интенс шностью при высоком удел ном расходе электроэнергии. При плавке пылевидного катализатора и легко истирающейс  извести неизбежно попадание непрореагировавших мелких частиц этих материалов в шлак. Это приводит к повы шенному расходу материалов на тонну по лучаемой продукции. Пылеувос приводит к загр знению окружающей среды, ухудшает услови  труда обслуживающего пер сонала на рабочих площадках. Особенно опасен пылеурос в св зи с тем, что в катализ)аторе может содержатьс  до 4% токсичного CirOj. Шлак получают загр зненным вредным примес ми, недопустимым при рафиниров нии кремнеземом. Целью изобретени   вл етс  снижение потерь глинозема, улучшение качества и известков{ -глиноземистого шлака; и уоловий труда. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно изобретению шихта получени  известково-глиноземистого ишака с выплавкой силикохрома, содержаща  известь , восстановитель, хром-кремний гливоземсоде|р 1кащий материал, дополнительно содержит углерод-гливоземсоде1 жащий шлам производства бутадиена, а В качестве восстановител  - углеродистый восстановитель при следующем соотношении компонентов, вес.%: Хром-кремний-глиноземсоде ржащий материал10-30 Углеродистый восстановитель10-20 Углерод-глиноземсодержащий шлам производства бутадиена20-40 Известь Остальное Углероа-глиноэемсоцержаший шлам производства бутадиена имеет следующий состав, вес.%: углерод Углерод1О-ЗО Летучие3-1О Оксид хрома5-10 Оксид алюмини  Остальное Углерод в виде твердого пластичного остатка полностью тер ет 3-10% летучих в интервале температур от 10О до . В шламе практически отсутствуют нежелательные (Si 02) и вредные (окислы титана и кобальта) составл ющие. Шихту дл  выплавки известково-глиноземистого шлака приготавливают дозировкой и смешиванием компонентов:хромкремний-глиноземсодержащего материала фракции менее О,1 мм, восстановител  углеродистого (кокса, полукокса, угл  с размерами частиц менее 8 мм), извести и углерод-глиноземсодержащего шлама. Хром-крем ний-глиноземсодержащий материал, например отработанный катализатор нефтехимической промышленности, содержит, %: СГ2Оз 10-ЗО; 5iO2 10; СгОз 0,4 и АР2Оз остальное. Материал в состо нии поставок представлен сухой тонкодисперсной пылью. Компоненты шихты смешивают в смесител х или других специальных устройствах . В процессе смешивани  углерод шлама пропитывает и обволакивает частицы кзвести , углеродистого восстановител  и хром-кремнезем-глиноземсодержащего материала, создава  частично озерненную, непыл щую массу, котора  в случае необходимости , может быть легко окускована , например, подвергнута формовке. Смешивание может производитьс  как в смесител х, или других специальных устройствах , так и при закладке штабел  за счет послойной укладки шлама с остальгными компонентами шоМты. После смешивани , сопровождающимс  озерневием, компоненты шихты непосредственно или после окусковани  используют

дл  выплавки металла и ышака в электродуговой печи.

В процессе нагрева в электродуговой печи происходит разложение и удаление . летучих из шлама, коксование углерода в порах и на поверхности дастиц компонентов шихты. При. 9ТОМ образуютс  конгломераты и выноСпылеватных фракций из плавильного пространства сводитс  к минимуму. Нагрев при температурах более высоких сопровождаетс  восстанемвлением хрома до карбидов хрома образовавишмс  коксовым остатком благодар  тесному контакту последнего с хромкремнийсодержашим материалом. Восстановление кремни  Из шлакового расплава происходит при взаимодействии с углеродистым восстановителем силикохромо- врго металлического расплава и извест- ково-глиноземистого шлака. Высока 

скорость и степень восстановлени  кремни  из шлака происходит вследствие активации углеродистого восстановител  коксовым остатком.

Процесс получени  известково-глиноземистого шлака при таком составе/шихПо прототш1у 120

О

По предлагаемому

Предлагаема  шихта (опыты 2-4) снижает потери глииозеШ при плавке в 2,5-5 раз по сравнению с прототипом (опыт 1), содержание кремнезема в вшаке в 2,5-6,0 раз и значительно понижав- ет содержание окиси хрома в шлаке. Оон тимальные содержани  ктмпонеитов шнх ты, при которых достигаютс  наилучшие

ты одностадийный. В результате хорошо организованного контакта частиц рудвых материалов с восстановителем процесс шлакообразовани  и восстаиовлешс  металла происходит достаточно интенсивно, расход восстановител  сводитс  к монимальной величине. Благодар  спокойному течению процесса плавки по сравнению , с алюминотермическим процессом восстановлени  металл и шлак полностью раздел ютс  запутывани  корольков мв талла в шлаке не наблюдаетс . В резу ь тате содержание хрома в шлаке не превышает 1%, в то врем как по техническим требовани м в известково глииогч земистом шлаке допускаетс  содержание хрома до 3%. Низкое содержание кобаЛьта и титана в шихте, а следовательно , в сплаве, делает металл особенно ценным дл  использовани  в качественной металлургии.

В электродуговой печи мощностью 1,2 МВД провод т испытание различных i по составу и соотношению компонентов шихты. Результаты приведень в таблице .

d,6

9,3 2,5

65

технико-екоиомические показатели процесса , составл ет, вес.%: хромнкремн&з«л-глиноземсодержащий материал 1ОЗО; шлам восстановитель 10- 20. Если количество хром-«ремнийглиноаемсодервкащего материала превышает ЗО%, а шлама - 4О% (опыт 5), то увеличиваетс  температура плавлени 

получаемого шпака, а в нем сохран ютс  мёталлвческве корольке кремнистого сплава. Пръ количестве шлама в шихте больше 4О%, кроме того вследствие; выделени  большого количества летучих веществ вз углерода возникают выбросы материала из печи при его загрузке в плавильное пространство. Если количество хрома кремнид-глиноземсодержащего материала меньше 1О, а шлама катал затора меньше 20% (опыт 6), то происходит образование карбидного шлака. При количестве углеродистого восстановител  меньше 10% шлак, загр зн етс  кремнеземом и окислами хрома (опыт 7) При его количестве выше 20% в шлаке повышаетс  содержание карбидов кальци , а в процессе плавки происходит улет моноокиси алюмини , что приводит к потер м глиноз ;{а (опыт 8).

Увеличение степени извлечени  глинозеМа и шлак,снижение пьшеуноса (на 61О% ) нар ду с низкой себестоимостью шлама (около. 1О руб/т) обес печивает снижение себестоимости известково-глвноземистого шлака со 18О-16О руб/т до 40-5О руб/т. Замен примен емых сегодн  материалов на получаемый по предлагаемому составу шлак при годовой потребности в полупродукте около 2Отыс т/год обеспечивает экономию (14О-45) 20.ООО«1,9ОО тыc.pyб./гo

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР

№,133901, кл. С 21 С 5/54, 1960.

2.Авторское свидетельство СССР № 35О831, кл. С 21 С 5/52, 1969.