Способ обеднения конвертерных шлаков

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при обеднении шлаков никелевого и медно-никелевого производства. Целью изобретения является повышение производительности процесса. Для этого при способе, включающем заливку шлака, загрузку твердого углеродистого восстановителя, подачу сульфидно-металлического расплава и выдержку над ним шлака, твердый восстановитель вводят в слой сульфидно-металлического расплава на основе железа, содержащего 1-12% серы, а скорость подачи восстановителя определяют по формуле. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1165 А 1 (g1)g С 22 В 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО И3ОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4609920/23-02 (22) 29. 11.88 (46) 23. 10.90. Бюл. ((- 39 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов (72) F..ß.Ãóðåâè÷, И.Д.Резник, О.И.Хохлов, Л.Г.Новиков, Л.И.Пименов, В.Г.Леонтьев и В,А.Брюквин (53) 621. 745.456 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 112307, кл. С 22 В 7/ )4, 1966. (54) СПОСОБ ОБЕДНЕНИЯ КОНВЕРТЕРНЫХ

ШЛАКОВ (57) Изобретение относится к цветной

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для обеднения шлаков никелевого и медно-никелевого производства.

Целью изобретения является увеличение производительности процесса.

II р и м e p 1. Дляпроверки способа . проводят плавки в укрупненно-лабораторном масштабе на электродуговой печи мощностью 10 ) кВт, площадью пода

О,,)83 м . В печь загружают твердый конвертерный шлак и после его расплавления твердый сульфидно-металлический сплав на основе железа (10% никеля и 0,5Х кобальта), содержание серы в котором варьируется от 20 до 0,5Х, замещая ее железом. Загрузку восстановителя и отсчет времени восстановления начинают после расплавления сплава.

2 металлургии и может быть использовано при обеднении шпаков никелевого и медно-никелевого производства. Целью изобретения является повьппение производительности процесса. Для этого при способе, включающем заливку шпака, загрузку твердого углеродистого восстановителя, подачу сульфщтно-металлического расплава и выдержку над ним шлака, твердый восстановитель вводят в слой сульфидно-металлического расплава на основе железа, содержащего

1-123 серы, а скорость подачи-восстановителя определяют по формуле. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

В табл. 1 приводится сравнение показателей предлагаемого и известного способов обеднения шпака.

Как випно из представленных в табл. 1 данных, пре тпагаемьпЪ способ обеспечивает существенно более высокую скорость обеднения шлака при получении одинаковых отвальных шлаков или значительно более глубокое обеднение шлака при одинаковой длительности восстановления.

Пример 2. Влияние состава сульфидно-металлического сплава на скорость восстановления конвертерного шлака проверяют путем восстановления шлака (0,5 кг) указанного в примере 1 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 силито1601165

Параметры обеднения

50

0,6

0,3

52,0

25,0

0,6

0,3

52,0

25,0

10,0

0,5

69,5

20,0

10,0

0,5

83,5

6,0

50,0

3,1 вой печи при 1673 К. Длительность вос становления во всех опытах 18 мин. !

Повышение содержания серы (более

i 12%) в сульфидно-металлическом сплаве исключает явление вспенивания, что и ,приводит к значительному снижению ! скорости обеднения плака.

В табл.. 2 приведены результаты укрупненно-лабораторных исследований на электродуговой печи, показывающие влияние содержания серы в сплаве на минимальную температуру плака, 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.

Пример 3. Влияние скорости подачи восстановителя на показатели процесса обеднения (табл. 3) изучают в укрупненно-лабораторном масштабе в условиях примера 1 при 1673 К. Расход восстановителя so 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, О, 5% кобальта, 83, 5% железа и 6% серы. .Как видно из приведенных данных, оптимальные показатели обеднения полуМасса исходного шпака, кг

Состав исходного шлака, %:

Ni

Со

Ре

Si0>

Состав исходного сульфиднометаллического сплава, %:

Ni

Со

Fe

Расход 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 плакового расплава с гораздо более низкой скоростью, чем на контакте с донной сульфидно-металлической фазой.

Формула из о бр ет ения

1. Способ обеднения конвертерных плаков, содержащих не менее 12% железа, включающий заливку шлака, загрузку твердого углеродистого восстановителя, подачу сульфидно-металлического расплава и выдержку над ним шпака, отличающийся тем,что, с целью повышения производительности процесса, твердый восстановитель вводят в слой сульфидно-металлического расплава на основе железа, содержащего 1-12% серы.

2. Способ поп. 1, о тличаюшийся тем, что скорость подачи восстановителя ч ((кг углерода/(м2 я ннн)) определяют по формуле

v =О, 2143 ехр(19, 03394- ), где Т - температура шлакового расплава, К.

Таблица1

Показатели по способу предлагаемому известному

1601165 6

Продолжение табл. 1

Расход восстановителя, % к .шлаку

Способ подачи восстанови теля

2,0

1,9

На поверхность шлаковой ванны

В объем суль-, фидно-металлического сплава

Вспененная

Состояние шлаковой ванны

Длительность восстановления, мин

Удельная скбрость обеднения шлака, кг сплава/м х хмин: по выходу сплава по шпаку

Состав обедненного шпака, %е

Ni

Со

Fe

SiOz

Состав обогащенного сульфидно-.металлического сплава, %:

Ni

Со

Ре

Извлечение из шлака в сульфидно-металлический сплав, %:

Ni

Со

Спокойная

450

3,14

33,5

0,12

1,3

0,020

0,057

50,6

28,0

О, 018

О, 055

50,3

28,4

9,4

0,9

71 э 7

18, О

7,2

2,2

84,0

6,7

97,5

83,7

15,0

97,1

83,3

14,6

Та блица 2

Скорость обеднения шпака при 1673 К, кг сплава/

/м ю мин

Опыт

Содержание в сплаве, %

Минимал ьная температура шлака при устойчивом вспенивании, К

75,5

77,5

83,5

87,5

88,5

89,0

0,12

3,06

3,15

3,12

3,16

3,15

14,0

12 О

6,0

2,0

1,0

0,5

2

4

1573

1623 1623

1673

1823

Параметры обеднения

Показатели по способу предлагаемому известному

1601165

Таблица 3 ыт

Содержание в обедненном шлаке, %

Извлечение в сплав из шлака, %

Длительность восстановления, мин

Ni

Со

Со

Составитель Н.Миклин

Техред N,Дидык Корректор H.Ревская

Редактор Н.Гунько

Тираж 493 Подписное

Эаказ 3248

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Удельная скорость подачи восстановителя, кг сплава/м ° мин

О, 291 50

0,485 30

0,627 23

0 910 16

1,210 12

Удельная скорость обеднения,,кг сплава/

/M2 ° MBH

1,45

2,41

3, 12

3,10

3,,11

0,008

0, 006

О, 007

О, 024

0,059

О, 033

О, 034 .0,033

0,069

О, 107

98,9

99,0

99,0

96,3

91,0

901 7

90,5

90,7

79,3

67,3