Способ обеднения конвертерных шлаков

(57) Изобре ЕДНЕНИЯ КОНВЕРТЕРНЫХ относится к цветнои бре я к цветнои меиспользованокелевого и относ жет бытшпаков таллур гиидля обедне авленных в гаемый способ но более высо- шпака при полуьных шпаков или кое обеднение итепьности восвого произ бретения я дства.яется увелимедно-никел Целью ичение прои роцесса. одительн ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металло(56) Авторское свидетельство СССРФ 112307, кл. С 22 В 7/)4, 1966. П р и м е р 1, Дляпроверки способа. проводят плавки в укрупненно-лабораторном масштабе на электродуговой печи мощностью 103 кВт, площадью пода 0,083 м. В печь загружают твердый конвертерный шлак и после его расплавления твердый сульФидно-металлический сплав на основе железа (107. никеля и 0,5 Х кобальта), содержание серы в котором варьируется от 20 до 0,5 Х, замещая ее железом. Загрузку восстановителя и отсчет времени восстановления начинают после расплавления сплава. металлургии и может быть использовано при обеднении шлаков никелевого и медно-никелевого производства. Целью изобретения является повьппение производительности процесса. Для этого при способе, включающем заливку шпака, загрузку твердого углеродистого восстановителя, подачу сулыЪщно-металлического расплава и выдержку над ним плака, твердый восстановитель вводят в слой сульфидно-металлического расплава на основе железа, содержащего 1-127 серы, а скорость подачи восстановителя определяют по Аормуле. 1 з.п ф-лы, 3 табл. В табл. 1 приводится сравнение поазателей предлагаемого и известного Е пособов обеднения шпака.Как видно из предст табл. 1 данных, предлаобеспечивает существенкую скорость обеднениячении одинаковых отвалзначительно более глубоплака при одинаковой длстановления.П р и м е р 2, Влияние составасулыЬидно-металлического сплава наскорость восстановления конвертерного шпака проверяют путем восстановления шпака (0,5 кг) указанного в примере 1 фф состава в присутствии сульфидно-металлического сплава (О, 1 кг), в котором железо замещают серой, при постоянных ,содержаниях в нем никеля (102) и кобальта (0,57). Плавки ведут в силитоПараметры обеднения 50 50 0,6 0,3 52,0 25,0 0,6 0,3 52,025,0 10,0 0,5 69,5 20,0 10,0 0,5 83, 5 6,0 50,0 3,1вой печи при 1673 К, Длительность вос-становления во всех опытах 18 мин.Повышение содержания серы (более12%) в сульФидно-мвталлическом сплаве исключаетявление вспенивания, что и приводит к значительному снижениюскорости обеднения шпака.В табл. 2 приведены результаты укрупненно-лабораторных исследований на электродуговой печи, показывающие влияние содержания серы в сплаве на минимальную температуру шпака, допускающую устойчивое вспенивание.Как видно из приведенных в табл.2 данных, снижение содержания серы в сульФидно-металлическом сплаве (менее 1%) не дает увеличения скорости обеднения шлака, но требует значительного перегрева шлака, что помимо быст-о рого износа Футеровки и оборудования печи вызывает повышенный расход энергии на плавку.П р и м е р 3. Влияние скорости подачи восстановителя на показатели 25 процесса обеднения (табл. 3) изучают в укрупненно-лабораторном масштабе в условиях примера 1 при 1673 К. Расход восстановителя во всех опытах 2,4% от массы шпака (50 кг), а длительность процесса варьируется за счет изменения скорости подачи восстановителя, вдуваемого в объем сульФидно-металлического сплава в токе азота, СульФидно-металлический сплав содержит 10% никеля, 0,5% кобальта, 83,5% железа и 6% серы..Как шщно из приведенных данных, оптимальные показатели обеднения полуМасса исходного шпака кг Состав исходного шлака, %:ИхСоРе810Состав исходного сульфиднометаллического сплава, %;И 1СоРе8Расход сульФидно-металличес" кого сплава, % к шлаку чают в опыте 3, в котором скорость подачи восстановителя задается по аналитической Формуле.Снижение скорости подачи восстановителя по сравнению с определенной по уравнению снижает скорость обеднения. Увеличение этой величины сверх определенной по уравнению приводит к ухудшению показателей обеднения, так как в этом случае часть восстановителя "проскакивает" через шпак и реагирует лишь на поверхности шлакового расплава с гораздо более низкой скоростью, чем на контакте с донной сульФидно-металлической Фазой,Формула из о бр ет ения 1. Способ обеднения конвертерныхшпаков, содержащих не менее 12% железа, включающий заливку шлака, загрузку твердого углеродистого восстановителя, подачу сульФидно-металлическогорасплава и выдержку над ним шпака,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительностипроцесса, твердый восстановитель вводят в слой сульфидно-металлическогорасплава на основе железа, содержащего 1-12% серы.2, Способ по и, 1, отличающ и й с я тем, что скорость подачивосстановителя ч 1(кг углерода/(м 2я ннн) определяют по формулеч =0,2143 ехр(19,03394-),где Т - температура шлакового расплава, К,Т а б л.и ц а 1 Показатели по способу предлагаемому известному1 601165 6Продолжение табл.1 Показатели по способу предлагаемому известному Расход восстановителя, Х к .шлакуСпособ подачи восстановителя 2,0 1,9 На поверхность шлаковой ванны В объем суль-,фидно-металлического сплаваВспененная Состояние шлаковой ванны Длительность восстановления, минУдельная скорость обеднения шлака, кг сплава/мх хмин:по выходу сплава по шпакуСостав обедненного шпака, ХеЯ.СоРеЗдОСостав обогащенного сульфиднотметаллического сплава, Х:/Я 3.СоРеЯИзвлечение из шлака в сульфидно-металлический сплав,ФИ 3.СоРе Спокойная 450 18 3,1433,5 0,121,3 0,020 0,057 50,6 28,0 О, 018 О, 055 50,3 28,4 9,4 0,9 71 э 7 18, 0 7,2 2,2 84,0 6,7 97,5 83,7 15,0 97,1 83,3 14,6 Скорость обеднения шпакапри 1673 К,кг сплава//мю мин Опыт Содержание в сплаве,% Минимал ьная температурашлака приустойчивомвспенива 75,5 77,5 83,5 87,5 88,5 89,0 О, 12 3,06 3,15 3,12 3,16 3,15 14,0 12 0 6,0 2,0 1 2 1573 1623 1623 1673 1823 э О, Параметры обеднения Та блица 2Г1601165 Таблица 3 ыт Содержание в обедненном шлаке, 7. Извлечение в сплав изшлака, % Длительность восстановления,мин Со Со Составитель Н,МиклинТехред М,Дидык Корректор Н,Ревская Редактор Н,Гунько Тираж 493 Подписное Заказ 3248 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Удельнаяскоростьподачивосстановителя,кг сплава/м 2мин 0,291 50 0,485 30 0,627 23 О 91016 1,210 12 Удельная скорость обеднения ,кг сплава/ /м 2мин 1,45 2,41 3, 12 3,10 3,11 0,008 0,006 01007 О, 024 0,059 0,033 О, 034 .0,033 0,069 0,107 98,9 99,0 99,0 96,3 91,0 9017 90,5 90,7 79,3 67,3