Способ получения металлургической извести
1. СПОСОБ ПО.ПУЧЕНИЯ МЕТЛЛЛУРгаЧКСКОЙ ИЗВЕСТИ, предусматривающий обжиг карбонатов, обработку продукта газообразным реагентом и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повьшения гидратоустойчивости и спекаемости и упрощения технологии производства, обжиг карбонатов проводят при 1500-1650°С в среде, содержащей газообразные соединения хрома. . 2. Способ по п. 1 , о т JI и ч a ющ и и с я тем, что концентрация газообразных соединений хрома составляет 0,01-О ,05 г/нм
СОЮЗ СОВЕТСКИХ И ЛЮ
РЕСПУБЛИН
„SU„„,1081222
3{Я) С 22 В 1/ОО
)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСПЗЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHPblTMA
Ю (2 1 ) 35227?О/22- 02 (22) 16.12.82 (46) 23.03.84. Бюл. Р 11 (72) В.А.Перепелицьш, М.N.Белозеров. и Т Л. Наз аров а (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (53) 669 .1:622.781(088. 8) (56) 1. Патент ПНР Р 62527, кл. С 04 В 35/06, 1971.
2. Патент Франции Р 2044597, кл. С 04 В 35/00, 1971.
3. Лвторское свидетельство СССР
Ф 808546, кл. С 22 В 1/00Ä 1979. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧКН1И ИЕТ)НЛУРГИЧЕСКОЙ ИЗВЕСТИ, предусматривающий обжиг карбонатов, обработку продукта газообразным реагентом и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения гидратоустойчивости и спекаемости и упрощения технологии производства, обжиг карбонатов проводят при 1500-1650 С в среде, содержащей газообразные соединения хрома.
2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что концентрация газообразных соединений хрома составляет 0,01-0,05 г/нм.
1081222
Изобретение относится к подготовке сырья для использования в черной металлургии, а именно извести в качестве флюсующего материала для рафинирования специальных сплавов и 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 гидроокисей, которые подвергают спеканию.
Первая стадия обжига происходит при
900-1.200 С, вторая — при 1400-1600 С 11.
Недостатками данного способа являются сложная многооперационная 20 технология получения извести, необходимость использования большого количества воды и высокая себестоимость конечного продукта.
Известен также способ изготовления огнеупоров на основе окиси кальция путем обжига известняка или гашеной извести с добавками
5 мас. Ж .окиси железа и (или) ванадия при 1400-1700 0 в течение 2-48 ч 30 ,С2 3.
Однако получаемая данным способом известь имеет низкие показатели (огнеупорность и температуру деформации под нагрузкой) в связи с образованием межкристаллических
35 оболочек легкоплавких ферритов и (или) ванадатов кальция.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае40 мому положительному эффекту является способ получения металлургической извести, предусматривающий обжиг карбонатов, охлаждение и обработку газообразным реагентом-окислителем, 45 содержащим 40-90Х кислорода, взятым в количестве 10-20Х 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 (10-203 от i5 веса обожженного продукта). Последний не образует на поверхности частиц извести гидратоустойчивых пленок. Сложность технологии вызвана необходимостью осуществления вьздействия на материал газообразного кислорода в определенные периоды термической обработки сырья.
Целью изобретения является повышение гидратоустойчивости и спекаемости извести и упрощение технологии производства.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения металлургической извести,предусматривающему обжиг карбонатов, обработку продукта газообразным реагентом и охлаждение, обжиг карбонатов проводят при 1500-1650 С в среде, содержащей газообразные соединения хрома.
Кроме того, концентрация газообразных соединений хрома составляет 0,01-0,05 г/нм
При 1000 С карбонаты кальция декарбониэируются,приобретая открытую пористость 607. и высокую химическую активность в связи с дисперсно-кристаллической и высокопористой структурой образовавшейся извести — СаО. При этом форма и размеры исходных кусков породы сохраняются, так как прочность известняка после обжига при 1000 С составляет 1,06,5 ИПа.
Сущность способа заключается в термохимической активации спекания извести путем обработки парами оксидов хрома (Cr О и CrC ), которые адсорбируются на высокоразвитой . поверхности (до 1О м /г) декарбо2 низированного сырья.
Источниками парообраэных оксидов хрома могут быть зернистая хромитовая руда, техническая окись хрома йли другие хромсодержащие соединения, Концентрация паров хрома в печном пространстве определяется температурой обжига материала
В таблице приведены свойства извести, получаемые по известному и предлагаемому способам.
При повышении температуры. до 12001300 С спекание извести резко ино тенсифицируется s связи с образованием химических соединений — хромита и хромата кальция (СаО Cr>0> и
СаО CrOp), которые в виде сплошных тонкйх пленок покрывают кристаллы извести, предохраняя их от гидратации.
1081222
Концентраия газобразних оединений рома, г/l
Темпе
Образец ратур обжиа оз- сут При хранении ухе>
Пористость,. га, ОС
40 60 80
Предлагаемый
2
4
6
Известный
1,41
1,27
1,26
1,26
1,28
3,2
6,5
2,1
1,4
1,2
l,l
8,3
0,93
0,85
0,81
0,84
0,82
2,3
О, 36 0,40
0,12 0,30
0,10 0,30
0,09 0,22
0,09 0,1 9
1,l 1,4
0,003 .
0,01
0,03
0 05
0,06
1500
2,1
1,9
6,3
4,1
2,85
2,81
Ф
ВНИИПИ Заказ 1480/23 Тираж 603 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная, 4
При дальнейшем повышении температуры обжига до 1500-1650 С происхоо дит интенсивное спекание и рекристаллиз ация иэ вести, сопровождающиеся закрытием пор и формированием практи- 5 чески беспористой монолитной структуры извести (открытая пористость после обжига при 1500 С 1,9-2,2Х, при
1650 0 9 37
Обжиг карбонатов кальция при тем- 10 пературе ниже 1500 С не обеспечивает необходимой гидроустойчивости, так как пленки недостаточно водостойкого хромата кальция (СаО Cr0 ) не полностью переходят в инертный к гир- f5 ратации хромит кальция (СаО-Cr О ).
Об;киг карбонатов при температурах, превышающих 1650 С, нецелесообразен, о так как не приводит к дополнительному улучшению гидратоустойчивос- 20 ти и повышению плотности целевого продукта.
Пример . В качестве исходного сырья используют кусковой известняк. Обжиг известняка проводят одно- 25 кратно в туннельной печи при 14001700оС в течение 1-5 ч. Одновременно в печь загружают зернистую (фракции 0,3-10,0 мм) хромитовую руду в количестве ЗЖ от веса исходного сы- 30 рья в виде подсыпки на подину слоем
5-10 мм без прямого контакта с обжигаемым материалом. Свойства конечного продукта приведены в таблице, иэ1580 — 0,70 1, 1, 1650 — 0,60 1,2 данных которой видно, что наилучшие показатели имеют образцы, обожженные при 1500-1650оС.
Реализация способа позволяет полу-.
k чать практически беспористую структуру материала, что исключает пропитку огнеупоров металлургическими расплавами.
При использовании целевого продукта,в качестве рафинирующего флюса, имеющиеся в составе материала окснды хрома (1-6 мас.й) оказывают легирующее воздействие при выплавке хромсодержащих специальных сплавов.
Упрощение технологии производства извести предлагаеи м способом достигается эа счет совмещения во времени процессов обжига и воздействия газообразного реагента, осуществления йроцесса однократным обжигом беэ промежуточного охлаждения до нормальной температуры (18-20 С) и исключения процесса гидратации-. после первичного обжига °
Таким образом, однократный обжиг, сопровождающийся термохимической обработкой карбонатов кальция, позволяет существенно упростить техноло-. гию,снизить открытую пористость целевого продукта примерно в 5-8 раз, что обуславливает повышение гидратоустойчивости спеченной извести по сравнению с известью, получаемой известным способом в 5-10 раз.
) Свойства образцов после обжига .
