Шихта для получения известко-глиноземистого шлака

Ондрашенков и Ф.А. зобретеиия Научно-исследовательский кисти 7) Заявитель 54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТКОВО-ГЛИШЛАКА И этой шихты мОжнО окое содержание в о 10%) и хр именять их неп вки нзвестковоцелью, устране цостатко что в титана нести окисло не поэ венно мист ог ома (до 5%осредсъгли позения етооляеля вы шлака Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению известково-глиноземистого шлака с попутной выплавкой силикохрома, используемого при обработке металла, выплавляемого в конверторах и других плавильных агрегатах, а так же в качестве клинкера прн производстве цемента.Известна шихта, в которой используются отвальные шлаки алюминотермичеокого производства для получения глиноэемистого полупродукта, который затем сплавляют с известью, Такая шихта позволяет снизить себестоимость получаемого шлака за счет применения сравнительно недорогих глиноэемсодержащих . отходов1. го недостатка металл довосстанавливаютиз шлака вводимой экзотермической фсмесью. При этом шлак от выплавки ме-таллического хрома содержит, %: СГО7-8; А 1 ОЗ 70-75; СаО 10. После довосстановления алюминием получаютсплав, содержащий 70% Сг, 25% АВ ишлак, содержащий около 75% А 60,15% СаО и до 3% Сг 2 ОЗ. Полученныйсплав может быть использован как хромоалюминиевая лигатура или как пере дельный металл при выплавке металли ческого хрома. Однако восстановлениеалюминотермическим способом не позволяет снизить содержание окислов хрома(а при использовании шлаков других; ниже, чем до 3-4%, что ограничиваетобласть использования для выплавки си 20 тетического шлака. Существенным недостатком, кроме того, является многостадийность процесса. Доизвлечение жеметалла иэ каолина, золы углей, электроорунда и других материалов таким спою10-20 3 ЙМ 4собом вследствие небольшого их содержания экономически нецелесообразно.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является составшихты, вапочающий, %: известь 7-13;алюминиевая стружка 15-18 и хромкремнийсодержвщий продукт - остальное.В качестве хром-кремнийсодержвщегопродукта введен отработанный хром-крем-ний-глиноземсодержащий катализатор. В 1 Еэлектропечи получают расплав из хромкремний-глиносодержвщего катализатораи извести, Далее в расплав подают алюминиевую стружку (15-18%) для перевода окислов хрома, железа, кремния и 1%фосфора и в металлическую фазу, Продукты плавки шлак и ферросиликохром выпускают иэ печи и используют по назначению Г 2 3Недостатком известной шихты явля- гфется высокий (до 30%) пылеунос отработанного .хром-кремнийсодержащего катализатора, состоящего преимущественно(нв 90) из частиц менее 0,05 мм принагреве шихты в плавильном агрегате, Ии необходимость применения алюминиевойстружки в качестве восстановителя, Этоудорожает стоимость получаемых глино-земистых шлаков и ферросиликохрома.Процесс плавки прн этом происходит снизкой интенсивностью при высоком удельном расходе электроэнергии, При плавкепылевидного катализатора и легко истирающейся извести неизбежно попаданиенепрореагировавших мелких частиц этихЭ 5материалов в шлак, Это приводит к повышенному расходу материалов на тонну получаемой продукции. Пылеунос приводитк загрязнению окружающей среды, ухудшает условия труда обслуживающего персонала на рабочих площадках. Особенноопасен пылеунос в связи с тем, что вкатализаторе может содержаться до 4%токсичного Спи.Шлак получают загрязненным вредными41примесями, недопустимым при рафинировании - кремнеземом,Целью изобретения является снижениепотерь глинозема, улучшение качества иизвестково-глиноэемистого шлака и уоловий труда.Поставленная цель достигается тем,что согласно изобретению шихта получения известково-глиноземистого шлака свыплавкой силикохрома, содержащая известь, восстановитель, хром-кремнийглинозеысодержвщий материал, дополютельно содержит углерод-глиноземсодержащий шлам производства бутадиенв, а 60 " . 4в качестве восстановителя - углеродистый восстановитель при следующем соотношении компонентов, вес.%:Хром-кремний-глинозем. содержащий материал 10-30Углеродистый восстановительУглерод-глиноэемсодержащий шлам производствабутвдиена 20-40Известь ОстальноеУглерод-глиноэемсоцержвший шлвм производства бутадиенв имеет следующий состав, вес.%: углеродУглерод, 10-30Летучие 3-10Оксид хрома 5-10Оксид алюминия Остальное Углерод в виде твердого пластичного остатка полностью теряет 3-10% летучих в интервале температур от 100 до 550 С. В шлвме практически отсутствуют нежелательные (51 02) и вредные (оки.- лы титана и кобальта) составляющие.Шихту для выплавки известково-глиноземистого шлака приготавливают дозировкой и смешиванием компонентов:хромкрем ний-глиноземсодержвщего материала фракции менее 0,1 мм, восстановителя углеродистого (коксв, полукоксв, угля с размерами частиц менее 8 мм), извести и .углерод-глиноземсодержащего шлама.Хром-крем ний-глинозем содержащий материал, например отработанный катализатор нефтехимической промышленности, содержит, %; СгО 10-30; Я О 10; СгОЗ 0,4 и А 920 - остальное. Материал в состоянии йоставок представлен сухой тонкодисперсной пылью.Компоненты шихты смешивают в смесителях или других специальных устройствах.В процессе смешивания углерод ншама пропитывает и обволакивает частицы извести, углеродистого восстановителя ихром-кремнезем-глинозем содержащего материала, создавая частично озерненную непылящую массу, которая в случае необходимости, может быть легко окуск вана, например, подвергнута формовке. Смешивание может производиться как в смесителях, или других специальных устройствах, так и при закладке штабеля за счет послойной укладки шлама с осталь ными компонентами ипяты.После смешивания, сопровождающимся озернеаием, компоненты шихты непосредственно или после окускования используют. (опыт 1),ке в 2,5-6ет содержатимальныеты, при ко технико-экономические показатели процесса, составпяет, вес.%: хром-кремнезем-глиноэемсодержащий материал 10- шпа; цшам 20-40; восстановитепь 10 фф 20. Если количество кром-кремнийгдииоземсодеркащего материала превышает 30%, а шлама - 40% опыт 5), то увеличивается температура .ппавпения% 9964 для выппавки металла и шлака в электро- дуговой печи.В процессе нагрева в электродуговой печи происходит разложение и удаление . летучих из цшама, коксование углерода в порах и на поверхности:частиц компонентов шихты. При, етом образуются кои: гпомераты и вынос пыпеватных фракций из плавильного пространства сводится к минимуму; Нагрев при температурах Я более высоких сопровождается восстановлением хрома до карбидов хрома образовавшимся коксовым остатком благодаря тесному контакту последнего с хромкремнийсодержащим материалом. Восста новление кремния из шлакового распцава происходит при взаимодействии с углеродистым восстановителем силикохромо- вого металлического расплава и извест- . ково-гпиноземистого шлака. Высокаящ скорость и степень восстановления крем- ния из шлака происходит вследствие активации углеродистого восстановителя коксовым остатком.1Процесс получения известково-глино- и земистого шлака при такам составе шихемая шихта (опыты 2-4):терн глинозема при плавке впо сравнению с,прототипомсодержание кремнезема в,О раз и значитепьно понижание окиси хрома в шлаке. Опсодержания компонентов шихторых достигаются наилучшие 60 . Сты одностадийный. В резупьтате хорошо организованного контакта частиц рудных материалов с восстановителем процесс шлакообразования и восстановпения металла происходит достаточно интенсивно, расход восстановителя сводится к ми" нимальной величине. Благодаря спокойно-, му течению процесса плавки по сравнению. с алкминотермическим. процессом восстановления металл и шпак полностью. разделяются, запутывания корольков ме талла в шлаке не наблюдается. В резупь тате содержание хрома в ишаке не превышает 1%, в то время как по техническим требованиям в известково-глино земистом шлаке допускается содержание хрома до 3%. Низкое содержание ка бальта и титана в шихте, а следователь но, в сплаве, делает металл особенно ценным для использования в качественной металлургии.В электродуговой печи мощностью 1,2 МВА проводят испытание различных по составу и соотношению компонентов шихты. Результаты приведены в табло це.7 йМ 4 получаемого шлака, а в нем сохраняются металлические корольки кремнистого сплава. При количестве шлама в шихте больше 40%, кроме того вследствие;выделения большого количества летучих веществ из углерода возникают выбросы материала иэ печи при его загрузке в плавильное пространство. Если количествоо хрома кремний-глиноземсодержащего материала меньше 10, а шлама катали ф затора меньше 20% (опыт 6), то происходит образование карбидного шлака, Прн количестве углеродистого восстановителя меньше 10% шлак, загрязняется кремнеземом и окислами хрома (опыт 7). 33 При его количестве выше 20% в шлаке повышается содержание карбидов кальция, а в процессе плавки происходит улет моноокиси алюминия, что приводит к потерям глинозема (опыт 8). 26Увеличение степени извлечения глина эема в шлак, снижение пылеуноса (на 6- 10%) наряду с низкой себестоимостью шлама (около, 10 руб/т) обеспечивает снижение себестоимости известково-гли ноземистого шлака со 180-160 руб/т до 40-50 руб/т. Замена применяемых сегодня материалов на получаемый по предлагаемому составу шлак при годовой потребности в полупродукте около 20 тыс, рр т/год обеспечивает экономию(140-45)20,000 1,900 тыс.руб./год формула изобретения1. Шихта для получения известково-глиноземистого шлака с,выплавкой сипи-.10-20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М, 133901, кл. С 21 С 5/54, 1960. 2. Авторское свидетельство СССР М 350831, кл. С 21 С 5/52, 1969.кохрома, содержащая известь, восстановитель, хром-кремний-глиноземсодержащийматериал, отл ича ющаяся тем, что, с целью снижения потерь глино, эема, улучшения качества нзвестковоглиноэемистого шлака и условий труда, шихта дополнительно содержит углеродглиноземсодержащий шлам производства бутадиена, а в качестве восстановителя- углеродистый восстановитель при следующем соотношении компонентов, вес.%:Хром-кремний-глнноэемсодержащий материал 10-30 Углеродистый восста новительУглерод-глиноземсодержащий шлам производствабутадиена 20-40 Известь Остальное 2. Шихта по и, 1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что углерод-глинозем- содержащий циам производства бутадиена имеет следующий состав, вес.%:Углерод 10-30Летучие 3-10Оксид хрома 5-10Оксид алюминия ОстальноеСоставитель К, Сорокин Редактор Л. Повхан Техред О.Неце Корректор М. Демчнк Заказ 846/38 :Тираж 566 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППППатент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4