Способ переработки металлизированных шлаков, содержащих алюминий

 

Использование: область металлургии, конкретно: извлечение металла из силуминовых шлаков. Сущность изобретения: плавление шлака в ванне алюминия и введение присадки, содержащей кремнезем и углерод. В качестве присадки используют отработанную стержневую смесь. Технический результат: снижение затрат, ускорение процесса переработки шлака и увеличение выхода металла.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для извлечения металла из силуминовых шлаков.

Известный способ переработки металлических шлаков предусматривает их нагрев выше температуры плавления извлекаемого металла и последующее разделение оксидной и металлической составляющих, осуществляемое воздействием газа и фильтрацией (авт. свид. N 753919, кл. C 22 B 7/00, 1980 г.).

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки металлизированных шлаков, содержащих алюминий, оксиды кремния и алюминия, включающий их плавление в ванне расплавленного алюминия в присутствии кварцита и углерода (авт. свид. N 931776, C 22 B 21/02, 1982 г.).

Недостатком способа является использование относительно дорогой присадки, включающей кварцит определенной фракции и кокса.

Задачей изобретения является снижение затрат.

Эта задача решается тем, что в известном способе переработки металлизированных шлаков, содержащих алюминий, включающем плавление шлака в ванне алюминия, введение присадки, содержащей кремнезем и углерод, согласно изобретению в качестве присадки используют отработанную стержневую смесь.

Сущность изобретения состоит в следующем.

По аналогии с прототипом переработка металлизированного шлака осуществляется при температуре выше 850^oC, а для поддерживания высокой температуры помимо внешнего источника пользуется тепло реакций окисления углерода и алюминия. При этом равномерность прогрева реакционной смеси зависит от степени однородности шихты, состоящей из кремнезема и углеродсодержащего материала. Причем последний фактор в определенной мере влияет на скорость физико-химических процессов. Однородность кремнеземуглеродистой шихты возрастает с уменьшением размеров частиц, составляющих шихту, что и реализуется в случае применения отходов литейного производства отработанной стержневой ("горелой" земли).

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".

Способ осуществляется следующим образом. В разогретую до 850-860^oC алюминиевую ванну вводят металлизированный шлак и после его расплавления и достижения заданной температуры вводят отработанную стержневую смесь в количестве 0,5 3% от массы расплава и выдерживают при перемещении в течение 10 20 мин. Затем снимают вторичный шлак и сливают металл.

Способ проверен в лабораторных условиях.

Пример 1. В лабораторной электрической печи сопротивления в алундовом тигле расплавляли 1 кг алюминия марки А7. При температуре 860^oC ввели 300 г металлизированного шлака состава, вес. алюминия 55, кремния 10, оксида алюминия 23, кремнезема 5. После расплавления шлака и достижения температуры 860^oC ввели 26 г "горелой" земли и перемешивали расплав в течение 12 мин до появления "сухого" вторичного шлака. Затем сняли вторичный шлак и слили 1152 г металла.

Пример 2. Перерабатывали металлизированный шлак по прототипу при 860^oC в условиях примера 1. При этом вводили шихту, содержащую кварцит фракции +20 мм и графит в количестве 40 г. Перемешивали расплав в течение 40 мин. Сняли вторичный шлак и слили 1100 г металла.

Из примеров видно, что применение предлагаемого способа при снижении затрат за счет применения дешевой шихты позволяет ускорить процесс выработки шлака и увеличить выход целевого металла.

Применение предлагаемого способа в промышленности позволит на 10 20% снизить затраты на переработку шлака и вовлечь в производство отходы литейных участков и цехов.

Формула изобретения

Способ переработки металлизированных шлаков, содержащих алюминий, включающий плавление шлаков в ванне алюминия, введение присадки, содержащей кремнезем и углерод, и отделение вторичного шлака от металла, отличающийся тем, что в качестве присадки используют обработанную стержневую смесь.