Способ получения карбонизацией блоков из высокоосновных марганцевых шлаков
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНИЗАЦИЕЙ БЛОКОВ ИЗ ВЫСОКООСНОВНЫХ МАРГАНЦЕВЫХ ШЛАКОВ, включающий охлаждение и увлажнение шлака с последующей карбонизацией С02-содержащим газом, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии производства шлаковых блоков, повьш1ения производительности; шлаковый расплав при 1400-1450°С продувают водяным . паром, охлаждая его до 850-900С, после чего охлаждение и увлажнение производят одновременно с карбонизацией в два этапа, продувая его смесью С02-содержащего газа и водяного пара сначала в соотношении 1:
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„.ЯУ„„10 4321
3(50 С 22 В 1 242
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Р: .Ф Е", i
i .с-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ,, И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3538842/22"02 (22) 11.01.83 (46) 07.04,84. Бюл. В 13 (72) М.И.Гасик, И.Б.Паримончик, М.М.Гасик, В.Н.Иатюшенко и 3.Б.Нуриев (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (53) 669.168 (088.8) (56) 1. Transactions fS) ф, Ф 1, ! 9, 1979 р. 31-47
2. Тэцу то хаганэ, tetsu to hagane. — I. Iran and Steel Inst. Jap, 1980, 66, У 11, 917. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНИЗАЦИЕИ БЛОКОВ ИЗ ВЫСОКООСНОВНЫХ ИАРГАНЦЕВЫХ ШЛАКОВ, включающий охлаждение и увлажнение шлака с последующей карбонизацией СО2-содержащим газом, о т л и ч а þ ù è é с я тем, что, с целью упрощения технологии производства шлаковых блоков, повышения производительности; шлаковый расплав при 1400-1450 С продувают водяным, паром, охлаждая его до 850-900 С, после чего охлаждение и увлажнение производят одновременно с карбонизацией в два этапа, продувая его смесью СО>-содержащего газа и водяного пара сначала в соотношении
1:(3,5-4,0), а с температуры 625675 С до затвердеваиия блока — в соотношении (4-5):1.
1084321
Изобретение относится к черной металлургии, з частности к ферросплавному производству, и может быть использовано для переработки отвальных шлаков при выплавке металлического марганца, являющихся ценным шлакообразующим материалом в сталеплавильном и доменном производстве.
Известен способ замедления гидра- 10 тации извести частичной карбонизацией путем обработки извести углекислым газом 1 1.
Недостаток способа — медленное развитие карбонизации. Средняя 35 часть куска (примерно на расстоянии
5 мм от поверхности к центру) недостаточно подвергается карбонизации и значительное количество подаваемого СО расходуется только на обра- 20 эование поверхностной пленки, состоящей из CaCO .
Наиболее близким к изобретению является способ получения карбонизацией блоков из высокоосновного кон- 25 вертерного шлака, согласно которому в измельченный конвертерный шлак добавляют воду, формуют под давлением в блоки и упрочняют их карбонизацией с использованием СО -содержащим газом 2 3.
Недостаток данного способа заключается в большой продолжительности процесса, так как увлажнение шлака осуществляют после полного его
35 охлаждения, измельчения и формирования блока с предварительной выдержкой при комнатной температуре.
Цель изобретения — упрощение технологии производства шлаковых о блоков и повышение его проиэводи ельности.
Цель достигается тем, что согласно способу получения карбонизацией блоков из высокоосновных марганце45 о вых шлаков, включающему охлаждение и увлажнение шлака, карбонизацию
СО -содержащим газом, шлаковый расплав при 1400-1450 С продувают водяным паром, охлаждая его до
850-900 С, после чего охлаждение и увлажнение производят одновременно с карбониэацией в два этапа, продувая его смесью СО2-содержащего газа и водяного пара сначала в соотношении 1:(3,5-4,0), а с температуры
625-675 С до затвердевания блока— в соотношении (4-5):1.
Технология производства металлического марганца электротермическим способом связана с наведением высокоосновного шлака. Температура отвального шлакового расплава после его выпуска из печи находится в пределах
1400-1450 С, поэ ому охлаждение шлака начинают при указанной температуре, а для быстрого его охлаждения продувают водяным паром.
Дальнейшие этапы охлаждения связаны с одновременной карбонизацией высокоосновного шлака в два этапа, обусловленного особенностями полиморфных превращений Ca>SiO+ и связанного с существованием трех энантиотропных модификаций Са SiO+. оС вЂ” гексагональная со структурой глазерита (Ы вЂ” K SO ); о(- ромбическая со структурой
Р К2ЯОФ» — ромбическая со структурой оливина и одна метастабильная и монотропная по отношению к "форме модицикация — p --моноклинная.
Согласно диаграмме CaO " 8102 (3-форма может быть получена vs eC-формы при 675 С. Переход при 85ФС из о модификации ф с координацией СаО и
СаО„ в модификацию г с координацйей
СаО, сопровождается большим возрастанием удельного объема (порядка
12%) переход же о примерно при
675 С в нестабильную низкотемпературную модификацию р с ее возможной координацией Са0> может вообще не отразиться на удельном объеме, или же изменить его íà 1Х. Поэтому про- водят карбонизацию поэтапно.
Начало первого этапа осуществляют в пределах температур 850-900 С, именно в диапазоне этих температур начинается полиморфное превращение 4 — y Ca>Si0<, сопровождающееся увеличением объема кристаллов до 12% и вызывающее распад в тонкий порошок богатых известью шлаков. При продувке расплава СО -содержащим газом и водяным паром до 675 С в структуру
Са SiO входит 0,9% СО2, производя
2 химическую стабилизацию высокотемпературной модификации. Поэтому содержание СО в структуре Са Si0+ 0,9Х следует признать оптимальной и принять ее за основу при определении второго компонента смеси — водяного пара. Количество вдуваемого водяного пара к С02-содержащему газу в соотно2l
Составитель О.Веретенников
ТехредМ.Надь .Корректор О.Тигор
Редактор М.Келемеш
Заказ 1929!20 Тираж 603 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 10843 шенин менее 3,5 недостаточно активно производит охлаждение расплава, более 4 — снижает концентрацию СО в смеси, ухудшая тем самым карбониэацию. 5
Второй этап продувки начинают в пределах температур 625-675 С и до затвердевания, при котором происходит переход d ôîðèû в нестабильную низкотемпературную модификацию, 1и при которой происходит незначительное увеличение объема кристаллов до
1Х. С этой целью на втором этапе изменяют режим продувки СО -содержащим газом и водяным паром в соотношении (4-5):1. Концентрация продуваемого СО -содержащего газа увели2 чена, так как при температуре ниже
675ОС величиной, определяющей степень карбонизации, является скорость 2р переноса СО в газовой фазе и диффузия в пленке СаСО>.
Выбор соотношения СО -содержащего
2 газа к водяному пару более 5 не рационален иэ-за плохого усвоения
С02 структурой Са SiO . Применение
СО -содержащего газа к водяному пару менее 4 не обеспечивает достаточной концентрации СО и диффузии его в пленке Сасоз
Пример. Получение карбонизацией блоков из высокоосновных марганцевых шлаков проводят в лабораторных условиях. Для карбонизации используют рассыпающийся высокоосновной шлак производства металлического марганца (Са 44-46X, SiO< 27-29Х, MgO 3-5X, AI О 2-4Х, FeO 0,1-0,2Х, Мп 15-16Х, Р 0,03Х, S О,ОЗХ) .
Шлак навеской 850 r расплавляют в молибденовом тигле при !400-1450 С, Затем расплав продувают водяным паром с целью его охлаждения. При достижении температуры шлака 850-900ОС продувку ведут смесью СО -содержащего газа и водяного пара в соотношении
1:(3,5-4,0), меняя соотношение СО— содержащего газа и водяного пара в пределах 1: 1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5.
Требуемые результаты получают при соотношении 1:3,5 и 1:4.
С температуры 625-675 С и до затвердевания шлакового блока продувку ведут смесью водяного пара и СО—
2 содержащего газа в соотношении
1: (4-5) .
Выбор такой газовой смеси определяется в процессе опробования различных вариантов соотношения смеси водяного пара и ÑO -содержащего газа.
Предлагаемый способ карбонизации блоков из высокоосновных шпаков позволяет повысить производительность за счет сокращения времени на период самопроизвольного охлаждения шла-. ка, что является основным сдерживающим фактором в промышленных условиях. Отпадает необходимость формировать блоки под давлением.
