Способ получения периклаза

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сеаетскик

Социалистическик

Республик

«»998434 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 240781 (2> ) 3323923/29 33 с присоединением заявки Й9—! (511М. Кл.з

С 04 В 35/60

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 230283 Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 2 0283

f$3j УДК 666 .97 (088. 8) К. В. Симонов, Я. Г. Гапонов, В.Н. Коптелов, Б. Г ....СткоРыяин

М.К. Колчин, Д.И. Киржнер и И.К. Ког чина . г I

Саткинский ордена Ленина комбинат "Магнези " и центральйое

:производственно-техническое предприятие по емок j-,, È4äàäêå и проектированию энергетических установок и епцдцгяжийгорной металлургии нцентроэнергочермет" (72) Авторы изобретения. (7i) Заявитель. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИР ПЕРИКЛДВД

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к способам получения плавленого периклаза из магнийсодержащего сырья.

Известен способ получения плавленого огнеупорногЬ материала путем .плавления шихты на блок в дуговых электропечах ОКБ-955 Н. Плавки ведут под слоем шихты 20-100 мм при рабочем токе 6600 A. По.окончании плавки токовую нагрузку снижают в течение

30-60 мин. За счет этого достигается снижение содержания легкоплавких примесей 513.

Недостатком способа является невысокое. качество получаемого периклаза.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ получения периклаза путем плавления магнийсодержащего сырья в дуговой электрической печи при .поддержании постоянного электрического режима и загрузке в печь очередных порций сырья по мере.направления блока. После окончания плавки ванну выкатывают.из печного гнезда и ставят в камеру кристаллизации.

Кристаллизация происходит, в основном, после окончания плавки.. После охлаждения блока наплавленЪгый периклаз дробят и сортируют по кристаллической структуре и химическому со ставу. В полученном блоке можно выделить следующие зоныг зону направленной кристаллизации И90, плотную зону, раковистую зону и спеченную корку. Лучшим качеством периклаза характеризуется эона направленной кристаллизации (.2 ).

Недостатком известного способа является то, что основная масса расплава кристаллизуется после оконча.ния плавки гг выделяющееся при этом тепло теряется в окружающую среду.

Высокая скорость охлаждения вследствие прекращения. подвода тепла обуславливает объемную кристаллизацию периклаза, при этом значительное количество примесей распределяется и кристаллизуется по всему объему блока, ухудшая качество периклаза.

Кроме того, объем зоны направленной/ .кристаллизации, содержащей периклаз высшего качества, незначителен.

Целью изобретения является улучшение .качества электроплавленного периклаза при одновременном снижении энергетических затрат за счет ис3

998434

55 пОльзования тепла, образующегося при кристаллизации расплава.

Указанная цель достигается тем, что плавку начинают вести при номи . нальном токе 6,6 кА, достаточном для расплавления шихты, затем через 520 ч силу тока снижают в 2-5 раз по сравнению с номинальным значением, trpb этом вводимая мощность достаточ на для покрытия тепловых потерь расплава и поддержания температуры последнего близкой к температуре кристаллизации только основного наиболее тугоплавкого компонента — окиси магния, затем через 2-10 ч силу тока увеличивают до номинальной и цикл изменения силы тока повторяют.

По предлагаемому способу плавле— ния магнийсодержащего сырья в дуговой электрической печи большая часть расплава кристаллизуется в процессе плавки, выделяющееся тепло кристиллизации используется производительно на нагрев шихты, что обуславливает уменьшение. энергетических затрат и увеличение производительности

Периодическое снижение величины тока способствует созданию условий направленной кристаллизации периклаза и интенсивной миграции примесей на периферию блока, благодаря чему увеличивается выход периклаза, отвечающего требованиям высшей категории качества по ТУ 14-8-234-77 с содержанием MgО более 96,5Ъ.

В плотной зоне полученного блока наблюдается несколько слоев направленной кристаллизации в зависимости от того сколько раз происходило снижение силы тока в процессе плавки.

Толщина каждого слоя тем больше, чем продолжительнее соответствующий период времени снижения силы тока.

Если этот период времени составляет менее 2 ч, то эффекта улучшения качества не наблюдается из-за большой инерционности процесса. Поддержание процесса плавки на пониженном токе более 10 ч также неэффективно, так как при этом значительно снижается производительность печи. Аналогичный результат наблюдается и при продол-. жительности поддержания номинального тока менее 5 ч. Если же номинальный ток не снижают более 20 ч подряд, это приводит к направлению большого объема жидкого расплава, к объемной кристаллизации и уменьшению объема зон направленной кристаллизации.

5 !

О

25 ь

Снижение силы тока мене чем в 2 раза не дает улучшения качества,а резкое уменьшение силы тока более чем в

5 раз по сравнению с номинальным приводит к спеканию электрода с шихтой.

На комбинате "Магнезит" в цехе плавленых материалов были проведены серии плавок с периодическим снижением силы тока. Плавки вели в электродуговых печах ОКБ-955Н с постепенной загрузкой шихты по мере наплавления блока. В качестве исходного шихтового материала испольэовали брусит Кульдурского месторождения

l-Н сортов по ТУ 14-203-24-77. Изменение силы тока осуществляли с помощью установки соответствующего задания на регуляторе тока. Выплавленный блок дробили и сортировали по кристаллической структуре и химическому составу.

Способы снижения токовой нагрузки осуществляли по следующим вариантам:

1. Силу тока снижали в 5 раз (до величины 1,3 кА) на 2 ч через каждые 5 ч работы печи на номинальном токе б,б KA. Число периодов изменения силы тока за плавку равно 9 °

2. Силу тока снижали в 3 раза (до величины 2,2 кА) на 4 ч через каждые 12 ч работы печи на номинальном токе 6,6 кА. Число периодов изменения силы тока за плавку равно 4.

3. Силу тока снижали в 2 раза (до величины 3,3 кА) на 10 ч через каждые 20 ч работы печи на номинальном токе 6,6 кА. Число периодов изменения силы тока за плавку равно 2.

4. Сравнительный вариант — плавку вели при номинальном токе 6,6 кА.

Технико-экономические показатели плавок, соответствующих этим вариантам изменения токовой нагрузки, сведены в таблицу.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ дает увеличение выхода периклаза с содержанием М90 96,5Ъ (соответствующего высшей категории качества) на 10-34Ъ по сравнению с известным способом ведения плавки при номинальном токе; при соответствующей разделке блока можно поЙучить до 80Ъ периклаза более высокой чистоты (содержание Mg0 97,5Ъ), при этом удельный расход электроэнергии. уменьшается на 1200-2300 кВт ч/т и увеличивается производительность печи.

998434

Производительность печи,кг/ч

Удельный расход элек троэнергии, кВт ° ч/т

Вариант

4670

71,8

123, 7750

62,6

8060

126

4750

71,3

78,6

85,6

5017

128

80,7

7930

6330

51,6

1У

7000 (сравнительный) Формула изобретения

Составитель Л. Булгакова

-Редактор Н. Егорова Техред Е.Харитончик Корректор И.Иароши

Заказ 1062/41 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения периклаза путем плавления на блок магнийсодержащей шихты в дуговой электрической печи, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта при одновременном снижении. энергетических затрат за счет использования тепла кристаллизации расплава, в процессе плавки периодически .снижают силу тока в 2-5 раз от номинальной величины на период времени продолжительностью 2-10 ч через каждые 5- 20 ч работы печи на номинальном токе..

Источники информации, 25 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 675037, кл. С 04 В 35/60, опублик.

25.07;79.

2. Парфенов А.A. и др. ОсобенносЗр ти теплового режима плавки элЕктротехнического периклаза в дуговых печах. — "Электротехническая промышленность, сер. "Электротермия", 1971, пып. 114, с. 4-5 (прототип).