Способ получения абразивного зерна из ферросплавных шлаков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1683 5 ВОЗ 87/00 ИЕИ бР ЕТ исслед ови Н тельский польский Ф.Ве абеклисузьменко .Ишутин.П.С ство СССР 00, 1986.Я АБРАЗИВНОГО ВНЫХ ШЛАКОВ ится к черной мепереработке фери может быть ения из.них абралу сп ис зи по ти авлена схема получеа из ферросплавных Начеабраков.Способ осущестОсвобожденныка (выше ВПК), о ртеже пред зивного зе ютс им обра от кр новной ных части ассы вскры ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТ(71) Уральский научноинститут черных металлзавод ферросплавов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЗЕРНА ИЗ ФЕРРОСПЛА(57) Изобретение относталлургии, в частности кросплавных шлаков,использовано для получ Изобретенгии, в частлавных шользованоного порошерхностей.Цель изобрдности и абного и сеученного ижение его ие относится к черной метал- ности к переработке ферролаков, и может быть для получения из них абрака для струйной обработки етения - повышение одноразивности классифицироарированного материала, з ферросплавных шлаков, пылеобразующей способнозивного порошка для струйной обработки поверхностей. Цель изобретения - повышение однородности и абразивности классифицированного и сепарированного материала, полученного из ферросплавных шлаков, и снижение его пылеобразующей способности. Способ основан на охлаждении исходного материала (шлака), его дроблении до крупности минус 3 - 5 мм и сепарации крупного абразивного материала из продуктов дробления. Перед сепарацией крупный абразивный класс подвергают нагреву до температуры 110 - 250 С с одновременным перемешиванием и обеспыливанием по нижнему пределу крупности абразивного зерна, Затем осуществляют сепарацию абразивного класса от металлических включений,1 ил,тых корольков сплава, и обеспыленный цо НПК шлаковый материал направляют в агрегат, обеспечивающий нагрев шлака до 110-250 С с одновременным перемешиванием его, т.е. в условиях динамического взаимодействия частиц; В указанном режиме происходит интенсивное испарение влаги, оставшейся на,поверхности и в порах частиц шлака после водяного орошения его при охлаждении в шлаковой траншее, Кроме того, при трении частиц шлака друг о друга и о подложку перемешивающего агрегата, разрешении наиболее хрупких из них при соударениях на зернах сухого абразива наводится трибозаряд, способствующий взаимному отталкиванию частиц, разрыхлению всего материала. Оба эффекта (нагрев и образование одноименных зарядов) значительно об5 10 30 35 40 45 50 55 легчают последующее дополнительное обеспыливание зернового шлака. Подготовленный таким образом абразивный класс подвергают одному из известных способов сепарации от металлических вклочений; гравитационному, магнитному или, что особенно важно, электрическому, так как нагрев совместно с перемешиванием шлака обуславливают наведение на зернах абразива заряда, достаточного для эффективного отделения диэлектрических шлаковых частиц от электропроводных металлических включений, например, на трибоадгезионном сепараторе.По результатам петрографического исследования частиц абразивного класса ферросплавных шлаков установлено, что скелетная кристаллическая фаза "разбавлена" прослойками хрупкого стекла, содержащими включения сплава, При нагреве шлаковых частиц за счет разной степени расширения корольков сплава и силикатной матрицы (коэффициент объемного расширения ферросплавов в 2,5 - 3,0 раза превышает этот параметр у стеклофазы) происходит разрушение зерна по прослойкам стекла вдоль кристаллов основной фазы. При этом освобождаотся корольки сплава, а осколки зерен приобретают остроугольную форму, тем самым увеличивая абразивную способность шлаковых частиц,В результате предлагаемой термомеханической обработки с одновременным или последующим дополнительным обеспыливанием и сепарацией шлака от металлических включений получают более однородной по фракционному и фазовому составу материал с повышенной абраэивностью и меньшей пылеобразующей способностью.Нагрев шлаковых зерен до температур ниже 110 С не обеспечивает достаточно интенсивное испарение влаги из массы обрабатываемого материала и вскрытие включений сплава. При повышении степени нагрева до температур выше 250 С наблюдается окисление с поверхности корольков ферросплавов, Оксидная пленка существенно понижает эффективность последующей электрической или магнитной сепарации включений сплава ат абразива, что, в свою очередь, в целом снижает абразивную способность шлакового материала, вследствие хрупкости и преимущественно оруой формы оролков ферросаов, В то же время перегрев. шлака инициирует рост микротрещин внутри зерен абразива, что в результате приводит к переизмельчению последних и, как следствие, снижению абразивности и повышению пылеобразуащей способности. Кроме того, нагрев до температуры выше 250"С требует или специального интенсивного последуощего охлаждения, или продолжительной выдержки шлака перед сепарацией, что снижает технологичность и производительность всего процесса.В качестве сырьевого материала использовали шлаки от производства силикомарганца и ферросилиция, продробленные до крупности О - 5 мм.На грохоте 1 исходный шлак рассеивался по ВПК абразива, т.е, по классу 2 мм, Подрешетный продукт крупностью 0 - 2 мм обеспыливался в пневмаклассификаторе 2(скорость восходящего воздушного потока10 - 12 м/с) по крупности 0,3-0,5 мм и поступал в сушильный барабан 3, температура вкотором за счет сгорания природного газа поддерживалась 80 - 300 С, а скорость вращения составляла 12 об/мин, На выходе иэ барабана шлак дополнительно обеспыливался по НПК абразива (0,5 мм) и поступал в промежуточный бункер 4, из которого направлялся на сепарацианную установку (вданном примере - на вибросито 5), где абразивный класс (0,5 - 2 мм) окончательно освобождался от металлических примесей (корольков сплава) мельче НПК абразива, Основное и дополнительное обеспыливание обеспечивалось с помощью вентилятора, установленного на выходе системы воздухоочистки,Абразивный зерновой материал, полученный по предлагаемому способу, анализировался на содержание в нем частиц мельче НПК абразива и металлических включений и на абразивность.Результаты испытаний пр, эедены в таблице 1,Испытания проводились при разных температурах нагрева шлаков, в режиме перемешивания и дополнительнога обеспыливания и в отсутствие последних.Как видно из таблицы, лучше результаты достигнуты при нагреве шлаков в интервале 110-250 С в режиме одновременного перемешивания с дополнительным обеспыливанием. Наблюдается явная корреляция между фракционной (степенью засоренности абразивного класса частицами шлака мельче НПК абразива) и фаэовой содержанием металлических включений) однородностью, с одной стороны, и абразивнастью с другой,Формула изобретения Способ получения абразивного зернаиз ферросплавных шлаков, включающий охлаждение, дробление шлака до крупности1683814 минус 3 - 5 мм, его классификацию с выделением крупного абразивного и мелкого классов и сепарацию крупного абразивного класса от металлических включений, о тл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения 5 однородности и абразивности, снижения пылеобразующей способности материала, перед сепарацией крупный абразивный класс подвергают нагреву до 110 в 2 С с одновременным перемешиванием и обеспыливанию по нижнему пределу крупности абразивного зерна. Характеристики абразивного зерна шлаков силикомарганца числитель) и ферросилиция (знаменатель)Степень нагрева абразивного зерна, С Со е жаниевтова номаб азиве, мас. + Абразивность,г/см 10частиц мельче НПК металлических включенийЮ (" Ю ) О жсЕЮУУозУухацислнк Я Р РУюф А 3 оьи 3 нае ирнаи. м) Саад(0" СЕЙ Составитель В, ШевченкоТехред М.Моргентал Корректор Н. Корол Редактор М, Товти аказ 3460 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 80 100 110 150 200 250 270 00 6,5/7,4 5,9/7,2 4,2/4,8 4,4/5,1 4,4/5,0 4,1/4,5 4,7/5,5 5,6/6,1 6,1/5,8 5,0/5,5 1,7/2,7 1,4/2,9 1,6/2,5 1,3/2,4 1,8/4,0 2,4/5,1 0,70/1,05 0,68/0,96 0,53/0,66 0,42/0,44 0,35/0,47 0,37/0,51 0,46/0,69 0,51/0,84 5,2/5,5 5.,4 /б, 1 5,8/6,5 5,5/6,5 5,6/6,0 5,5/5,8 5,3/5,5 4,9/5,2 5,6/6,2 5,8/6,7 6,5/7,4 6,9/7,8 6,8/7,7 6,9/7,9 5,6/6,7 5,2/5,9