Способ извлечения алюминия из вторичного алюминийсодержащего сырья в отражательных печах

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения алюминия плавкой алюминийсодержащих отходов в отражательных печах. Цель изобретения - сокращение расхода топлива, повышение производительности и степени извлечения металла. В двухкамерной отражательной печи с торцовыми форсунками и вертикальной газовоздушной фурмой ведут плавку 18 т лома и отходов с содержанием алюминия 86 мас.%. На торцовых форсунках расход природного газа составляет 300 м<SP POS="POST">3</SP>/ч, а на фурме, направленной на завалку и расположенной на расстоянии 0,4 - 0,6 м от завалки, расход газа равен 90 м<SP POS="POST">3</SP>/ч. На торцовых форсунках коэффициент избытка окислителя составляет 1,1, а на фурме - 0,8. Удельная производительность увеличивается с 3,3 до 3,7 т/ч, расход топлива снижается с 150,8 до 131,2 кг у.т/т шихты, а извлечение алюминия увеличивается с 90,05 до 91,7%. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1668441 (Щ1)g С 22 В 21/00, 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГИБЛИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОЬУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2!) 443804(/02 (22) 11.04.88 (46) 07.08,91. Бюл. Р 29 (71) Уральский политехнический институт им.С.M.Êèðîâà (72) В.П.Жуков, А.П.Дорошкевич, И.ф.Худяков, Н.Г.Агеев, Н.К.Евсеев, С.Ю.Мусихин, Н.Г.Головатин и,Д.С. Кочнев (53) 669.72(088.8) (56) Худяков И.ф. и др. Технология вторичных цветных металлов.- И.:

Металлургия, 1981, с.96-97, 102-10 .

Шкляр И.С. Печи вторичной цветной металлургии.-И.: Металлургия, 1987, с,29.. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ ИЗ

ВТОРИЧНОГО АЛЮНИНИИСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

В ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ПЕЧАХ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения алюминия плавкой алюминийсодерИзобретение относится к области металлургии, к способам извлечения алюминия плавкой алюминийсодержащиЙ отходов в отражательных печах..

Цель изобретения - сокращение расхода топлива и повышение производительности и извлечения металла.

Пример 1. В двухкамерной отражательной печи, оборудованной вертикальной газовоздушной фурмой, перерабатывали 18 т алюминиевого лома и отходов, содержащих 86 мас.Ф алюминия.

Плавку осуществляли при сжигании

90 м /ч природного газа с о = 0,8

2 жащих отходов в отражательных печах

Цель изобретения - сокращение расхода топлива, повышение производительности и степени извлечения металла. В двухкамерной отражательной печи с торцовыми форсунками и вертикальной газовоздушной фурмой ведут плавку 18 т лома и отходов с содержанием алюминия 86 мас.%. На торцовых форсунках расход природного газа составляет 300 м /ч, а на фурме, направленной на завалку и расположенной на расстоянии 0,4-0,6 м от .завалки, расход газа равен 90 мв/ч.

На торцовых форсунках коэффициент избытка окислителя составляет 1,1 а на фурме - 0,8. Удельная производительность увеличивается с 3,3 до 3,7 т/ч, расход топлива снижается с 150,8 ро 13 1,2 кг у.т./т шихты, а извлечение алюминия увеличивается с 90,05 до 91,71. 2 табл. на вертикальной фурме, установленной Q0 в плавильной камере печи на расстоя- ЦЬ нии 0,4-0,6 и от поверхности завалки, Д и 300 м //ч на торцовых форсунках пе- > чи с Ы= 1,10. Продолжительность периода загрузки и плавления составила 4,8 ч, удельная производительность составила 3,7 т/ч, расход топлива - 131,20 кг у.т./т шихты, Выход шлака составил 163, содержание в нем металлической части - 273 и A1 0>8,03. Извлечение алюминия в сплав составило 91,7Ô.

Пример 2, Плавку проводили при сжигании 90 м /ч на фурме с

1668441

= 0,8 и 300 м /ч на торцовых форсунках печи с Ы= 1,1. Предварительно под фурму на поверхность твердой завалки загружали флюс и после наплавления с помощью фурмы шлаковой ванны глубиной 8-10 см в последнюю погружали вертикальную горелку на глубину

3-5 см. Продолжительность плавления при таком способе отопления печи сни- 10 зилась до 4,6 ч, удельная производительность составила 3,9 т/ч, расход топлива - 124,4 кг у.т./т, Выход шлака повысился до 204, что обьсняется большим расходом флюса (7,0Ф от массы шихты)) для направления флюсовой ванны необходимой толщины. Содержание металлического алюминия в шлаке составило 24,0ь, а А1 0 — 11,03.

Извлечение алюминия в сплав составило в этих условиях 90,42, Результаты аналогичных плавок при сжигании 90 м /ч газа на фурме с Ь =, = 0,6, 0,7, 0,8, 0,9 приведены в табл.1. 25

Из табл.1 следует, что плавка лома и отхолов при сжигании топлива на фурме с с = 0,6 характеризуется более высоким расходом топлива (158,4 кг у.т./т), чем при чисто тор- 3р цовом отоплении (150,8 кг у,т./т).

Расход топлива снижается при погружении факела в шлаковый расплав до

153,7 кг у.т./т. Сжигание газа на

Фурме с 4 = 0,9 увеличивает окисленность металла в зоне действия фурмы

35 и, соответственно, снижает извлече. ние алюминия в сплав до 89,74.

Результаты плавок при сжигании топлива на фурме в количествах 60, 75, 105, 120 м /ч, что соответственно составляет от тепловой мощности торцовых форсунок: 20, 25, 35, 401, при М = 0,8 представлены в табл.2.

Из табл.2 видно, что тепловой 45 нагрузки (204 от мощности торцовых форсунок) недостаточно для организа-. ции эффективного плавления шихты, как при верхней ее продувке, так и погруженном факеле. При тепловой нагрузке 403 увеличивается окисленность металла в зоне действия вертикальной фурмы и уменьшается извле-! ние алюминия в сплав до 89,8/ и 89,24

Таким образом, оптимальными усло-, виями сжигания топлива на Фурме являются тепловая нагрузка фурмы 25354 от таковой на торцовых Форсунках печи и = 0,7-0,8 °

Вертикальные фурмы целесообразно. устанавливать над поверхностью твердой завалки на расстоянии 0,4-0,6 м, что обеспечивает необходимый динамический напор факела на нагреваемый и проплавляемый материал. Угол наклона сопел в головке фурмы рационально иметь 25-50 к вертикали, что позволяет организовать процесс плавления на площади 2-3 м под каждой фурмой.

При погружении Фурм в шлак создаются более благоприятные условия для протекания процессов тепломассообмена, что наряду с сокращением расхода топлива позволяет осуществлять плавку при более высокой производительности, чем при работе фурм над поверхностью завалки .

Для переработки алюминийсодержащего лома и отходов целесообразно использовать фурмы с тепловой мощностью 1-2 ИВт.

Формула и зоб рет ения

Способ извлечения алюминия из вторичного алюминийсодержащего сырья в отражательных печах, включающий расплавление твердой шихты под слоем флюса с образованием слоев шлака и металла при сжигании топлива в торцовых горелках, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью сокращения расхода топлива, повышения производительности, степени извлечения металла, 25-351 топлива сжигают в фурмах, направленных на поверхность шихты, с коэффициентом избытка окислителя 0,4-0,8, а после образования шлака - в шлаковом слое с коэффициентом избытка окислителя 0,4-0,7.

1668441

Табли ца 1

Коэффициент избытка воздуха, о

Показатели

0,6 0,7 0,8 0,9 фурма над шихтой

Удельный расход топлива,кг у.т./т

Производительност.ь, т/ч

Извлечение Al в сплав, 158,4 !38,25 131,2 118,3

3,3 3,6 3,7 4,1

92,6 92,24 91,7 89,8 фурма в шлаке

Удельный расход топлива,кг у.т./т

Производительность, т/ч

Извлечение Al в сплав, 3

153,7 129,72 124,4 115,5

34 375 39 42

92,1 91,02 90,4 89,7

Табли ца 2

Показатели

Доля топлива, сжигаемого на фурме, 3

20 25 35 40 фурма над шихтой

Удельный расход топлива, кг у.т./т

Производительность, т/ч

Извлечение Al в сллав Ф

155,5 133,2 136,4 145,2

3,6

3,2 3,5 3,7

90,8 91,7 91,2 89,8 фурма в шлаке

Удельный расход топлива, кг у. т./т

Производительность, т/ч

Извлечение Al в сплав, 156 5 132 1 129 2 1375

31 36 39

3,8

89,2

90,3 91,4 90,7

Составитель А.Дютиков

Техред А,Кравчук

Редактор E.Ïàïï

Корректор С.Шекмар

Заказ 4178 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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