Способ получения металлургической извести

ОЮЗ СОВЕТСКИХВйцЮаиеиРЕСПУБЛИН 1222 А 091 Оо ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ч Белозеров и Т (71 следова тут огне ск но (5 8,8)62527,1.Р 2044 2. и йтельство ССС1/00 1979. хрома соста ообразных соединент 0,01-0,05 г/нм,3 ГОСУДАРСПЗЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР1"10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧКН 1 И ИЕТАПЛУРГИЧЕСК 011 ИЗВЕСТИ, предусматривающий обжиг карбонатов, обработку продукта газообразным реагентом и охлаждение, о т л и ч а ю щ и й с .я тем, что, с целью повышения гидрат устойчивости и спекаемости и упроще ния технологии производства, обжиг карбонатов проводят при 1500-1650 С в среде, содержащей газообразные соединения хрома.Способ по и. 1, о т л и ч а ющ с я тем, что концентрацияИзобретение относится к подготовке сырья для использования в черной металлургии, а именно извести в качестве флюсующего материала для рафинирования специальных сплавов и 5 для производства. известковых огнеупорных материалов и иэделий.Известен способ спекаиия карбонатов кальция, включающий двухступенчатый обжиг, сырья и гидратацию продуктов термообработки после первичного обжига. Полученные на первой стадии обжига активные оксиды обрабатывают водой для получения гидро- окисей, которые подвергают спеканию. 15 Первая стадия обжига происходит при 900-1,200 С, вторая - при 1400-1 б 00 СНедостатками данного способа являются сложная многооперационная 20 технология получения извести, необходимость использования большого количества воды и высокая себестоимость конечного продукта.Известен также способ изготовле ния огнеупоров на основе окиси кальция путем обжига известняка или гашеной извести с добавками5 мас. 7 окиси железа и (или) ванадия при 1400-1700 С в течение 2-48 ч 30 ,С 2 3.Однако получаемая данным способом известь имеет низкие показатели огнеупорность и температуру деформации под нагрузкой) в связи с образованием межкристаллических35 оболочек легкоплавких Ферритов и (или) ванадатов кальция.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае 40 мому положительному эффекту является способ получения металлургической извести, предусматривающий обжиг карбонатов, охлаждение и обработку газообразным реагентом-окислителем,45 содержащим 40-903 кислорода, взятым в количестве 10-2 ОЕ от веса обожженного продукта, и охлаждение ГЗ 1.Недостатками известного способа являются усложненная технология получения извести, недостаточно высокая гидратоустойчивость и высокая пористость целевого продукта. Это обусловлено тем, что в качестве газообразного реагента используют в боль-, шом количестве кислород (10-207 от 15 веса обожженного продукта). Последний не образует на поверхности частиц извести гидратоустойчивых пленок, Сложность технологии вызвананеобходимостью осуществления вьздействия на материал газообразногокислорода в определенные периоды термической обработки сырья,Целью изобретения является повышение гидратоустойчивости и спекаемости извести и упрощение технологии производства.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получения металлургической извести,предусматривающему обжиг карбонатов,обработку продукта газообразнымреагентом и охлаждение, обжиг карбонатов проводят при 1500-1650 Св среде, содержащей газообразные соединения хрома,Кроме того, концентрация газообразных соединений хрома составляет 0,01-0,05 г/нмЗПри 1000 С карбонаты кальциядекарбониэируются,приобретая открытую пористость б 07. и высокую химическую активность в связи с дисперсно-кристаллической и высокопористой структурой образовавшейся извести - СаО. При этом форма и размерыисходных кусков породы сохраняются,так как прочность известняка послеобжига при 1000 С составляет 1,0 б,5 МПа.Сущность способа заключается втермохимической активации спеканияизвести путем обработки парами оксидов хрома (Сг 05 и СгО ), которыеадсорбируются на высокоразвитой .поверхности (до 1 О м /г) декарбогнизИрованного сырья,Источниками парообраэных оксидовхрома могут быть зернистая хромитоваяруда, техническая окись хрома илидругие хромсодержащие соединения,Концентрация паров хрома в печномпространстве определяется температурой обжига материалаВ таблице приведены свойства извести, получаемые по известному ипредлагаемому способам. При повьппении температуры. до 1200- 1300 С спекание извести резко инотенсифицируется в связи с образованием химических соединений - хромита и хромата кальция (СаО СхО и СаО СгО),которые в виде сплошных тонкйх пленок покрывают кристаллы извести, предохраняя их от гидратации.1081222 онцентраия газобразних оединений рома, г/р Температуробжига,йства образцов по обжига аз орист хранен з- сутхе 8 О 60 аемый 5 1 0,93 1,41 0,85 1,27 0,81 1,26 0,84 1,26 О, 82 1,28 2,3 3,2 Ое 36 Оэ 40 0,12 0,30 0,10 0,30 0,09 0,22 0,09 0,19 1,1 1,4 00301 140 150 158 1 2 3 4 5 1,4 1,2 1,1 8,3 1650 0,05 1700 0,06 1500 вестный7 0,70 1,1, 2,1 0,60 1,2 1,9,85 ,81 4,з 1480/23 Тираж 60 дписн ал ППП "Патент", г. Ужгород,ул тная, 4 При дальнейшем повышении температуры обжига до 1500-1650 С происхоодит интенсивное спекание и рекристаллиз ация иэ вести, сопровождающиесязакрытием пор и формированием практически беспористой монолитной структуры извести (открытая пористость после обжига при 1500 С 1,9-2,2 Х, при650 оС 0,9-,ЗХ 1Обжиг карбонатов кальция при тем Опературе ниже 1500 С не обеспечивает необходимой гидроустойчивости, таккак пленки недостаточно водостойкого хромата кальция (СаО СтО) неПолностью переходят в инертный к гирратации хромит кальция (СаО.Сг О ).Обжиг карбонатов при температурах,превышающих 650 С, нецелесообразен,отак как не приводит к дополнительному улучШению гидратоустойчивости и повышению плотности целевогопродукта,П р и м е р , В качестве исходногосырья используют кусковой известняк. Обжиг известняка проводят однократно в туннельной печи при 14001700 оС в течение 1-5 ч. Одновременнов печь загружают зернистую (фракции 0,3-10,0 мм) хромитовую руду вколичестве ЗХ от веса исходного сырья в виде подсыпки на подину слоем5-10 мм без прямого контакта с обжигаемым материалом. Свойства конечногопродукта приведены в таблице, иэ. данных которой видно, что наилучшиепоказатели имеют образцы, обожженныепри 1500-1650 оС,Реализация способа позволяет полу-.чать практически беспористую структуру материала, что исключает пропитку огнеупоров металлургическимирасплавами.При использовании целевого продукта,в"качестве рафинирующего флюса, имеющиеся в составе материалаокснды хрома (1-6 мас.й) оказываютлегирующее воздействие при выплавкехромсодержащих специальных сплавов.Упрощение технологии производстваизвести предлагаеиам способомдостигается эа счет совмещения вовремени процессов обжига и воздействия газообразного реагента, осуществления йроцесса однократным обжигом беэ промежуточного охлаждениядонормальной температуры (18-20 С)и исключения процесса гидратации.после первичного обжигаТаким образом, однократный обжиг,сопровождающийся термохимическойобработкой карбонатов кальция, позволяет существенно упростить техноло-.гию,снизить открытую пористость целевого продукта прийерно в 5-8 раз,что обуславливает повышение гидратоустойчивости спеченной извести посравнению с известью, получаемой известным способом в 5-10 раз.