Способ обработки расплава и газлифт для его осуществления

 

Использование: в черной и цветной металлургии . Сущность: расплав обрабатывается реагентом не только в газоотделительной камере, но и в сливном патрубке с возвратом его в подъемную колонну газлифта. В конструкции газлифта высота подъемной колонны и сливного патрубка являются равными. Конструкция газлифта позволяет транспортировать под фурмы подъемной колонны вместе с расплавом твердый восстановитель, например каменный уголь, где он и будет сгорать по мере вовлечения его расплавом в подъемную колонну. Изобретение позволяет повысить эффективность восстановительной обработки шлакового расплава за счет более полного использования реагента-восстановителя . 2 с.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 27 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

3Д 1 7Е р@

ИД@т,.:;„ (21) 4947121/02 (22) 08.04,91 (46) 30.04.93. Бюл. % 16 (75) М.Г. Васильев, В.В. Мечев; В.Д. Романов, А.С. Куленов, В.А, Зорков, O.Б. Ранский, А.А. Фролов, Т,Н, Терскова и В.Н.

Мазаник (73) М.Г. Васильев, В,B. Мечев, B.Ä. Романов, А,С. Куленов, В.А. Зорков, О,Б. Ранский, А.А. Фролов, Т.Н. Терскова и В.Н.

Мазаник (56) Ефименко С.П„Мачикин В.И„Лифенко

Н,T. Внепечное рафинирование металла в газлифтах, M. Металлургия, 1986, с. 253. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА И

ГАЗЛИФТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии.

Цель изобретения — повышение эффективности восстановительной обработки расплава за счет более полного использования реагента, расширения технологических возможностей.

Это достигается тем, что в способе обработки расплава с перемешиванием газлифтов, включающем подьем расплава по .подъемной колонне транспортирующим газом, обработку его реагентом, выдаваемым сверху, в газоотделительной камере, согласно изобретению, обработку расплава реагентом ведут также в сливном патрубке при скорости движения расплава в нем 0,02 — 0,2 м/с с возвратом его в подъемную колонну газлифта, а газоотделительная камера при

„„Я2„„1813193 АЗ (57) Использование; в черной и цветной металлургии. Сущность: расплав обрабатывается реагентом не только в газоотделительной камере, но и в сливном патрубке с возвратом его в подьемную колонну газлифта. В конструкции гаэлифта высота подъемной колонны и сливного патрубка являются равными, Конструкция газлифта позволяет транспортировать под фурми подъемной колонны вместе с расплавом твердый восстановитель, например каменный уголь, где он и будет сгорать по мере вовлечения его расплавом в подъемную колонну. Изобретение позволяет повысить эффективность восстановительной обработки шлакового расплава за счет более полного использования реагента-восстановителя. 2 с,п. ф-лы. этом полностью заполнена газошлаковым расплавом.

Цель достигается также тем, что в газлифте для обработки расплава, содержащем подьемную колонну, газоотделительную камеру, фурму, сливной патрубок, согласно изобретению, сливной патрубок имеет высоту, равную высоте подьемнЬй колонны, а нижний край перегородки между ними находится на уровне не ниже уровня фурмы (фурм).

Заполнение газоотделительной камеры газошлаковым расплавом улучшает условия замешивания реагента в расплав, в результате чего улучшаются условия взаимодейст-, вия составляющих. Обработка расплава реагентом в сливном патрубке и возврат расплава в подъемную колонну газлифта по1813193

10 подъемную колонну, газоотделительную ка- ",0 меру, сливной патрубок, газораспредели45

55 зволяет увеличить время пребывания реагента в объеме расплава и. тем самым, способствует более полному использованию реагента расплавом, Увеличение скорости нисходящего потока расплава более 0,2 м/с приведет к сокращению времени пребывания реагента (угля) в окислительной зоне, что приведет к неполному его сгоранию. Уменьшение скорости мене 0,02 м/с приведет к накоплению угля на поверхности ванны, так как скорость всплытия большей части угля будет выше скорости движения расплава на нисходящем участке газлифта, следовательно не произойдет полного сгорания угля.

Наличие сливного патрубка, имеющего высоту, равную высоте подъемной колонны и расположения нижнего края перегородки не ниже уровня фурм обеспечивают возврат расплава с непрореагировавшим реагентом из сливного патрубка в подьемную колонну, что определяет долгосрочное пребывание реагента в расплаве.

Если перегородка будет ниже фурм, то не произойдет направленного возврата расплава вместе с твердым реагентом в подьемную колонну газлифта и процесс нарушится, так как -вердый реагент может быть вытеснен "-а пределы газлифта, Обработка расплава реагентом в сливном патрубке возможна только при высоте патрубка, равной высоте подьемной колонны газлифта, а возврат расплава с реагентом в подъемную колонну обеспечивается перегородкой, расположенной на заданном уровне. Это позволяет сделать вывод, что заявляемые технические решения связаны единым изобретательским замыслом, Предложенный газлифт содержит тельные устройства (погружные фурмы), расположенные в подъемной колонне, газоход, Нижний уровень перегородки, разделяющей подъемную колонну и сливной патрубок, находится на уровне фурм. В газоотделительной камере имеется загрузочное окно.

Способ опробован для обеднения шлаков, полученных при переработке медно-никелевого сырья в гэзлифте, встроенном в печь Ванюкова.

Пример конкретного выполнения способа.

В печь заливают шлак состава, 7: Си 2;

S 1; Ni 0,8; FeO 40; Feg0< 15 до рабочего уровня (до погружения каналов в расплав).

Включают дутье расход которого составляет 160-200 м /м мин при а - 0,615

-0,7 (а -отношение действительного расхода кислорода к необходимому). Шлак поднимается по подъемной колонне, сливается через патрубок и, проходя под перегородкой, вновь увлекается вверх по подъемной колонне, В это же время через загрузочное отверстие подают восстановитель - кусковой уголь, Ввиду того что скорость всплытия угля находится в прямой зависимости от крупности, то скорость движения расплава подбирают из такого расчета, чтобы куски угля крупнее 50 мм не могли увлекаться расплавом, так как они не сгорают на фурмах, а скапливаясь на поверхности расплава, в сливном патрубке играли бы роль углеродистого фильтра на первой стадии обработки расплава, Куски угля мельче 50 мм будут увлекаться расплавом в нижнюю часть подьемной колонны и сжигаться за счет кислорода дутья, подаваемого через газораспределительные устройства (фур мы).

Отходящие газы отводятся по газоходу.

Скорость движения расплава в сливном патрубке составляла 0,2 — 0,02 м/с, .

Таким образом в газлифте осуществляется многократная двухстадийная обработка шлакового расплава: твердым углем без доступа кислорода дутьем (в сливном патрубке), затем продуктами неполного сгорания угля в подъемной колонне газлифта.

В результате такой обработки получен отвальный шлак следующего состава, ь: Си

0,15; Ni 0,05; железо металлическое, выпадающее в самостоятельную фазу (металлизированный штейн), При переработке шлака по способу-прототипу отвальный шлак имел состав,, : медь 0,15; никель 0,15; окись железа 50; трехокись железа 3.

Из примера видно, что степень извлечения никеля увеличилась, из чего можно сделать вывод о целесообразности использования способа для обеднения шлаков цветной металлургии.

Способ и устройство могут быть использованы в черной металлургии при рафинировании чугуна.

Формула изобретения

1. Способ обработки расплава, включающий подъем расплава по подъемной колонне газлифта транспортирующим газом, обработку его реагентом, подаваемым сверху, в газоотделительной камере, слив расплавачерез патрубок, отлича ю щи йся тем, что обработку расплава реагентом ведут также в сливном патрубке при скорости движения расплава в нем 0,2-0,02 м/с с возвратом его в подъемную колонну газлифта, при этом газоотделительную камеру пол1813193

Составитель М.Васильев

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 1595 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ностью заполняют газошлаковым расплавом.

2. Газлифт для обработки расплава, содержащий подъемную колонну, сливной патрубок, разделительную стенку между ними, газоотделительную камеру, фурму, о т л ич а ю шийся тем, что сливной патрубок имеет высоту, равную высоте подъемной колонны, а нижний край разделительной стен5 ки расположен не ниже уровня фурм.