Способ переработки сталеплавильного шлака

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переработке металлургических шлаков . Целью изобретения является облегчение отделения концентратов друг от друга, повышение эффективности разделения. Способ включает воздействие на шлаковый расплав вибрации частотой 3-8 Гц, периодическое через 5-10 мин извлечение вибратора из расплава и удаление с него закристаллизовавшегося шлака. Обработку ведут в течение 75-90 мин, поддерживая температуру шлака в интервале 1450- 1480°С. Способ позволяет упростить разделение и с меньшими затратами выделить обогащенные фософром и железом концентраты.. 1 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2i) 4236998/31-02 (22) 20.03.87 (46) 30. 12.88. Бюл. И 48 (71} Московский институт стали и сплавов (72) А.Ф.Вишкарев, Н.Ф.Ахундов9

Б.Ж.Мухаметжанов, Б.Л.Левинтов и А.В.Кирпичников (53) 669.054.82(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ô 1328396, кл. С 22 В 7/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1318566, кл. С 04 В 5/00, 1985.

„„SU„„1447903 А1 (51) 4 С 22 В 7 04. С 04 В 5/00 (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СТАПЕПЛАВИЛЬНОГО ШЛАКА (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переработке металлургических шлаков. Целью изобретения является облегчение отделения концентратов друг от друга, повышение эффективности разделения. Способ включает воздействие на шлаковый расплав вибрации частотой 3-8 Гц, периодическое через

5- 10 мин извлечение вибратора иэ расплава и удаление с него закристаллизовавшегося шлака. Обработку ведут в течение 75-90 мин, поддерживая температуру шлака в интервале 1450- а

1480 С. Способ позволяет упростить. разделение и с меньшими затратами выделить обогащенные фософром и железом концентраты.. 1 табл.

1447903

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переработке металлургических шлаков.

Цель изобретения — облегчение от5 деления. концентратов друг от друга, повышение эффективности разделения.

B отличие от известного способа обработку шлака осуществляют с частотой 3-8 Гц, периодически через

5-10 мин вибратор с подложкой извле-. кают из расплава и удаляют с него о закристаллизовавшийся шлак, обработку ведут 75-90 мин, поддерживая температуру обрабатываемого шлака в интервале 1450-1480 С. . Сущность изобретения заключается в том, что вследствие переохлаждения локальных объемов расплава с помощью 20 вводимой подложки (пруток) происходит "намораживание" на пруток кристаллов высокотемпературной фазы (силикофосфаты).

Периодическое извлечение прутка 25 из расплава обеспечивает удаление из шлака силикофосфатов, при этом оставшаяся часть расплава обогащается оксидами железа. Вибрация прутка соз,дает упругие колебания в расплаве, 30

;за счет чего происходит перемещение и приток новых порций расплава к границе кристаллизации. При частоте колебаний ниже 3 Гц не обеспечиваетСя достаточное перемещивание и обновление расплава у поверхности кристаллизации, что снижает интенсив- ность выпадения кристаллов на подложке. При частоте более 8 Гц наблюдается "смывание" кристаллов с поверхности подложки.

Процесс вибрации производится циклически. При длителъности цикла менее 5 мин толщина слоя кристаллов недостаточна. Длительность цикла более 10 мин не приводит к дальнейшему выпадению кристаллов из-за нагрева подложки и снятия переохлаждения.

При температуре ниже 1450 С происходит. достаточно интенсивная кристаллизация силикофосфатов по всему объе- 50 му расплава. При этом вероятности зарождения кристаллов на подложке и в объеме сопоставимы, что приводит к снижению массы намораживаемой твердой фазы и эффективности разделения.

При температурах более 1480 С за счет быстрого прогрева прутка снимается переохлаждение. Это приводит к снижени ю выделяющей ся тв ердой фазы на поверхности прутка.

Длительность обработки менее

75 мин не обеспечивает выделение достаточной части кристаллизующейся, твердой фазы. При длительности обработки более 90 мин основная масса силикофосфатов уже выделена из расплава, поэтому выпадение кристаллов на подложку практически прекращается.

В предлагаемом способе переработки шлака наряду с обычными сталеплавильными шлаками используются фосфатшлаки с содержанием Р О от 3 до

187..

Разделение фосфатшлаков позволяет отделять богатый фосфором концентрат, который можно использовать в качестве удобрения в сельском хозяйстве.

Пример. Сталеплавильныи фосфатшлак состава, мас.X: FeO 25,3;

СаО 49,6; 810 7,7; Р О 11,0; ИпО

5,3, расплавляли в высокочастотной печи ЛПЗ-67 в магнезитовых тиглях, После достижения температуры 1450о.

1480 С на шлак воздействовали вибрацией при помощи прутка из армкожелеза, верхняя часть которого соединялась с пневматическим вибратором с регулируемой частотой и амплитудой колебаний, Пруток перед вводом в расплав нагревался в этой же печи.

Периодически через каждые 5-10 мин пруток извлекали из расплава и удаляли с него закристаллизовавшийся шлак. После этого цикл возобновляли.

Через 85-90 мин обработку расплава прекращали. После охлаждения расплава отбирали пробы иэ тигля и части шлака, накристаллизовавшегося на пруток.

В таблице приведены результаты экспериментов, приведенные в соответствии с предлагаемым и известным способами. При одинаковой степени обо" гащения разделение по предлагаемому способу производится за более короткие промежутки времени, что значительно снижает общее время переработки шлака. Предлагаемый способ позволяет значительно упростить разделение и с меньшими затратами выделить обогащенные фосфором и железом концентраты.

Формула и э обретения

Способ переработки сталеплавильного шлака, включающий заливку шлака з 1 в емкость, воздействие на него вибрацией низкой частоты, медленное охлаждение, .отделение двух концентратов: железосодержащего и обогащенного фосфором, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью облегчения отделения концентратов друг от друга, повышения эффективности разделения, вибраПредлагаемый способ

1 t (Известный способ

Показатели

2 3 4 5

Частота вибрации, Гц

110

8,15

Продолжительность одного цикла вибрации, мин

10 15

Температура расплава, С не поддерживалась постоянной

1420 1450 1470 1480 1520

Полное время обработки, мин

250

80 90 120

60 75

48 43 41 113

176 174 17,1 13 5

10,2

17,1

13,1 P@Og из тигля

FeO

33,6 44,5 44,9 46,2 32,6

6,6 2,3 2,3 2,1 8,4

43,8

2,6

7,8

5,6 6,7 12,5

11,4 7,6

74>2 85в4 85ь9 86э5 79 ° 2 силикаты кальция

85,4 нз тигля

FeO

40, 2 .46,8 47,1 48,2 39,8

46,3 силикаты кальция

48,2

45,8 44,8 52,6

49,3 46, 1

Содержание оксидов при переработке фосфатшлаков, мас.Х, с поверхности прутка:

FeO

Содержание оксидов при переработке сталеплавильного шпака, мас,% с поверхности прутка:

РеО

447903

4 цию осуществляют с частотой 3-8 Гц, периодически через 5-10 мин вибратор извлекают иэ расплава и удаляют с него накристаллиэовавшуюся часть шлака, .5 обработку ведут в течение ?5-90 мин, поддерживая температуру шлака в интервале 1450-1480 С.