Способ переработки отвальных конверторных шлаков предприятий по производству никеля с получением никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20хн2м и 20н2м


 


Владельцы патента RU 2514750:

Веселовский Александр Александрович (RU)

Изобретение относится к металлургии. Способ переработки отвального конверторного шлака производства никеля включает дробление указанного шлака в шаровой мельнице и просеивание его через сито с размером ячейки 1 мм. В результате металлообработки заготовок из стали 20 получают стальную стружку толщиной до 1 мм, окунают ее на 1-2 минуты в ванну с разбавленной соляной кислотой, промывают, сушат до полного удаления влаги, смешивают 10-20 мас.% стружки с 80-90 мас.% просеянного отвального конверторного шлака и добавляют сверх 100 мас.% 2-5 мас.% хлористого аммония. Затем полученную смесь упаковывают в контейнер из жаростойкой стали с плавким затвором, нагревают контейнер со смесью до температуры 1050-1100°С, проводят выдержку при этой температуре в течение 4-6 часов, охлаждают, разбирают контейнер, отделяют стружку магнитной сепарацией, очищают ее грохочением, брикетируют, переплавляют в электродуговой печи и разливают в слитки-полуфабрикаты. Полученные слитки-полуфабрикаты могут быть использованы для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М. Обеспечивается извлечение никеля из отвального конверторного шлака производства никеля. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения никеля из отвальных конверторных шлаков с целью получения никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М.

Для получения никелевых полуфабрикатов использовался конверторный отвальный шлак состава, указанного в таблице 1.

Таблица 1.
Состав отвального конверторного шлака.
Химический состав, мас.%
MgO SiO2 Al2O3 Cr2O3 NiO Co3O4 МоО3 MnO CaO S Fe2O3
1-3 20-30 1-2 до 0,1 0,2-0,6 0,1-0,3 0,1-0,3 до 0,1 1-4 2-3 ост.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ переработки никельсодержащих конверторных шлаков комбинатов, производящих никель, заключающийся в дроблении конверторного шлака, смешивания его с алюминиевым шлаком, полученным при производстве вторичного алюминия и добавкой извести.

После чего полученную шихту, состоящую из конверторного шлака, алюминиевого шлака и извести расплавляют в электродуговой печи с целью получения ферроникеля, содержащего 5-20% никеля и 0,5-1,5% кобальта, остальное - железо (см. патент на изобретение №2230806, С22В 7/04).

Конверторные шлаки указанного в таблице 1 состава металлургической переработке не подлежат из-за низкого остаточного содержания в них никеля.

Задачей изобретения является переработка отвальных конверторных шлаков предприятий по производству никеля с получением никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М.

Технический результат обеспечивается химико-термической обработкой отвального конверторного шлака в смеси со стальной стружкой и последующим ее переплавом в дуговой электропечи.

Поставленная задача решается предварительным дроблением отвального шлака в шаровой мельнице и последующим просеиванием через сито с размером ячейки 1 мм. Затем отвальный шлак в количестве 80-90 мас.% перемешивается со стальной стружкой, полученной металлообработкой заготовок из стали 20. Содержание такой стружки в смеси с отвальным шлаком составляет 10-20 мас.%. В полученную смесь в качестве активатора вводится хлористый аммоний в количестве 2-5 мас.% сверх 100 мас.%.

Полученную смесь помещают в контейнер из жаростойкой стали, снабженный плавким затвором, и нагревают до температуры 1050-1100°С в течение 4-6 часов.

Никель, содержащийся в отвальном шлаке, переходит в хлорид, который в последующем на поверхности стальной стружки осаждается с образованием металлического никеля. Осажденный таким образом никель диффундирует вглубь металла стружки, легируя последнюю. За 4-6 часов происходит сквозное легирование стальной стружки, толщиной до 1 мм.

В последующем, легированная никелем стальная стружка после брикетирования переплавляется в электродуговой печи и разливается в слитки.

Состав получаемого никелевого полуфабриката представлен в таблице 2.

Таблица 2.
Состав получаемого никелевого полуфабриката
Химический состав, мас.%
Ni Со Мо Cu Mn Cr S Fe
1,6-2,5 0,1-0,25 до 0,02 до 0,2 до 0,01 0,1-0,2 до 0,5 ост.

Способ получения никелевого полуфабриката для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М из отвальных конверторных шлаков предприятий, производящих никель, осуществляют следующим образом. Полученную в результате металлообработки заготовок из стали 20 стружку, толщиной до 1 мм, окунают на 1-2 минуты в ванну с разбавленной соляной кислотой, промывают, сушат до полного удаления влаги, смешивают 10-20 мас.% стружки с 80-90 мас.% просеянного отвального шлака и добавляют сверх 100 мас.% 2-5 мас.% хлористого аммония. Затем полученную смесь упаковывают в контейнер из жаростойкой стали с плавким затвором, нагревают контейнер со смесью до температуры 1050-1100 °С, проводят выдержку при этой температуре в течение 4-6 часов, охлаждают, разбирают контейнер, отделяют стружку магнитной сепарацией, очищают грохочением, брикетируют, переплавляют в электродуговой печи и разливают в слитки-полуфабрикаты.

Таким образом, заявленный способ, по сравнению с прототипом не требует металлургического передела, достаточно прост в оснащении, позволяет экономить дорогостоящий ферроникель и ориентирован на извлечение никеля из отвальных конверторных шлаков с целью получения никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М.

1. Способ переработки отвального конверторного шлака производства никеля, включающий дробление отвального конверторного шлака производства никеля в шаровой мельнице и просеивание его через сито с размером ячейки 1 мм, отличающийся тем, что полученную в результате металлообработки заготовок из стали 20 стальную стружку толщиной до 1 мм окунают на 1-2 минуты в ванну с разбавленной соляной кислотой, промывают, сушат до полного удаления влаги и смешивают в количестве 10-20 мас.% стружки и 80-90 мас.% просеянного отвального конверторного шлака с добавлением сверх 100 мас.% смеси хлористого аммония 2-5 мас.%, затем полученную смесь упаковывают в контейнер из жаростойкой стали с плавким затвором, нагревают контейнер со смесью до температуры 1050-1100°С, проводят выдержку при этой температуре в течение 4-6 часов, охлаждают, разбирают контейнер, отделяют стружку магнитной сепарацией, очищают ее грохочением, брикетируют, переплавляют в электродуговой печи и разливают в слитки-полуфабрикаты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученные слитки-полуфабрикаты используют для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной, металлургической и строительной промышленности и может быть использовано при утилизации шлаков ферросплавного производства. В способе дробление шлака осуществляют до фракции -10,0+0,0 мм с последующим его грохочением на три фракции: -10,0+1,0 мм, -1,0+0,315 мм и -0,315+0,0 мм, причем фракцию -10,0+1,0 мм подвергают дополнительному дроблению и возвращают на грохочение, затем каждую из двух фракций: -1,0+0,315 мм и -0,315+0,0 мм раздельно сушат, а затем двумя разделенными потоками подвергают сначала электросепарации с разделением на проводниковые и непроводниковые фракции, затем каждую из полученных фракций подвергают последовательно сначала слабомагнитной, а затем сильномагнитной сепарации с выделением сильномагнитной фракции в виде железного скрапа и крупной и мелкой фракций металлической фазы ферросплавов и выделением немагнитной непроводниковой фракции в виде высокоглиноземистого концентрата.
Изобретение относится к металлургии, а именно к способу извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов. Способ включает химико-термическую обработку шлаков, содержащих 0,4-1% никеля и 0,2-0,9% кобальта в виде окислов и 2-10% серы.

Изобретение относится к области рециклинга цветных металлов (например, алюминия и его сплавов, магния, цинка). Устройство включает раму со сжимающей шлак головкой, изложницу для сбора отжатого из шлака металла, установленную на ней шлаковницу, патрубок для подключения вакуума к изложнице через сквозное отверстие, выполненное в боковой стенке изложницы, и уплотнение, размещенное в зазоре между шлаковницей и изложницей.
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способу переработки алюмосодержащих шлаков и получению сплавов на основе алюминия электролизом расплавов.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработке вторичных алюминиевых отходов, и может быть использовано для подготовки шлаков, образующихся при производстве алюминия из ломов и отходов для дальнейшей переработки и применения.
Изобретение относится к извлечению цветных металлов, в частности меди, никеля и кобальта, из металлургических отходов, содержащих эти цветные металлы в степени окисления, большей или равной нулю.
Изобретение относится к металлургической и строительной отраслям промышленности и может быть использовано при переработке распадающегося металлургического шлака, а именно для извлечения из него металлической составляющей, препятствующей его использованию в качестве сырьевого компонента при производстве строительных материалов.

Изобретение относится к угольным энергетическим котлам с твердым шлакоудалением, в том числе при их работе на углях, содержащих благородные металлы. .

Изобретение относится к угольным энергетическим котлам с жидким шлакоудалением, особенно при их работе на углях, содержащих благородные металлы. .
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения ферромарганца со сверхнизким содержанием фосфора и углерода, содержащего 0,1% вес. .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для утилизации тепла отходящих дымовых газов технологических агрегатов, и может быть использовано для нагревательных печей прокатных станов, дуговых сталеплавильных печей и газоотводов конвертеров.
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству сталей с пониженной (ПП) и регламентированной прокаливаемостью (РП) в электродуговых, индукционных печах и кислородных конвертерах.

Изобретение относится к металлургии, в частности к пирометаллургическим способам получения металлических расплавов, содержащих переходные металлы. .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству нержавеющей аустенитной стали, легированной азотом. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности флюсам для сталеплавильного производства. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству конструкционных сталей. .

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве марганецсодержащей стали. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу для получения легированного металлического расплава. .

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве стали в дуговых сталеплавильных печах. .

Изобретения относятся к черной металлургии, а конкретно к выплавке стали в сталеплавильном агрегате - электродуговой печи, кислородном конвертере или индукционной печи. В первом варианте способа осуществляют непрерывную загрузку предварительно подогретой металлошихты в печь, при этом по ходу плавки в металлическую ванну непрерывно вводят газотворный синтетический композиционный материал в виде слитков, состоящих из железоуглеродистого сплава и твердого окислителя, в количестве 1,0-10,0% от массы металлошихты, при определенном содержании компонентов, причем газотворный синтетический композиционный материал разогревают до 100-900°C и вводят на подину печи отдельным потоком, наряду с потоком металлошихты, слоем не более 0,5 м. Во втором варианте способа - по ходу плавки в металлическую ванну непрерывно вводят газотворный синтетический композиционный материал в виде слитков, состоящих из железоуглеродистого сплава и твердого окислителя, в количестве 11,0-50,0% от массы металлошихты, также при определенном содержании компонентов, причем часть газотворного синтетического композиционного материала в количестве 1,0-10,0% от массы металлошихты разогревают до 100-900°C и вводят на подину печи отдельным потоком, наряду с потоком металлошихты, слоем не более 0,5 м, а оставшееся количество газотворного синтетического композиционного материала распределяют в составе потока металлошихты перед его введением в металлическую ванну. Изобретение позволяет увеличить производительность, снизить энергозатраты, в том числе, за счет снижения требований к качеству подготовки металлошихты, интенсификации процесса перемешивания металла в зоне ее подачи, снижения расходов карбюризатора на выплавку стали. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх