Способ переработки сталеплавильного фосфатшлака

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к способам переработки фосфатшлахов, и предназначено для утилиза1щи сталеплавильных шлаков с использованием их в качестве удобрений. Целью изобретения является упрощение процесса и сокращение времени его проведения. Предложено охлаждение шлака вести до достижения верхним слоем вязкости 25 - 40 П, а разделение слоев осуществлять путем слива на наклонную под углом 25 - 50 к горизонтали боковую поверхность шлакового приемника. За счет настывания вязкого верхнего сг1оя шлака, обогащенного фосфатами, на наклонной поверхности и стекания нижнего слоя, обонащеннрго оксидом железа, в приемник происходит их эффективное разделение и исключается необходимость трудоемкой разделки монолитного шлакового блока, как это имеет место в известном способе. 1 табл. а Ф (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

O9l 01) (5ц 4 С 04 В 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕСОЮЗНАЯ

AATEHTtiQ - T1 - .i, ;i".r.Р.Я

E .Б.; Ю: (21) 42504 70/31-02 (22) 25.05.87 (46) 07.12.88. Бюп. У 45. (71) Институт металлургии и обогаще- ния АН КазССР и Московский институт стали и сплавов (72) А.В.Кирпичников, А.Ф.Вишкарев, Н.Ф.Ахундов, Б.Ж.Мухаметжанов, А.Н.Климушкин, И.М.Шамардин и В.И.Богомяков (53) 669.054.82(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1260397, кл. С 22 В 1/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

В 1330097, кл. С 04 В 5/02, 1985. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ФОСФАТШЛАКА (57) Изобретение отйосится к области металлургии, конкретно к способам переработки фосфатшпаков, и предназначено для утилизации сталеплавильных шлаков с использованием их в качестве удобрений. Целью изобретения является упрощение процесса и сокращение времени его проведения.

Предложено охлаждение шлака вести до достижения верхним слоем вязкости

25 — 40 П, а разделение слоев осуществлять путем слива на наклонную под углом 25 — 50 к горизонтали боковую поверхность пшакового приемника. 3а .счет настаивания вязкого верхнего сАоя шпака, обогащенного фосфатами, на наклонной поверхности и стекания нижнего слоя, обонащенного оксидом железа, в приемник происходит их эф-. фективное разделение и исключается необходимость трудоемкой разделки монолитного шлакового блока, как это имеет место в известном способе.

1 табл.

1442509

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам переработки фосфатшпаков, и предназначено для утилизации сталеплавильных шлаков с использованием их в качестве удобр ений, Цель изобретения — упрощение процесса и сокращение времени его проведения. 10

Предложено охлаждение жидкого шлака в емкости вести до достижения вязкости верхнего слоя 25-40 П, а разделение слоев осуществлять путем слива шлака на наклонную под углом 25- 15

S0 к горизонтали боковую поверхность о шлакового приемника, .

При охлаждении шлака в ходе селективной его кристаллизации более легкие кристаллы силикофосфатов 20 всплывают в верхний слой, обогащая его СаО, SiOq и Р О . Концентрация тих кристаллов, обладающих высокой температурой плавления () 1700 С) увеличивается, поэтому верхний слой загущается, т.е. становится более вязким, чем остальное расплав. Одновременно в нижнем слое по мере обеднения его высокотемпературными силикофосфатами растет концентрация соединений железа на основе его оксидов с температурой плавления 11501200 С. За счет этого нижний слой длительное время сохраняет доста— точную жидкоподвижность в пределах

5-10 П. 35

При вязкости 25-40 П верхний слой находится в тестообразном состоянии, которое еще позволяет слить расплав через край емкости. Осуществляя слив

40 расплава на наклонную под углом 2550 к горизонтали боковую стенку шлакового приемника, верхний слой, обогащенный фосфатами, выпадает (выливается) из емкости H из-за низ45 кой текучести сразу же намерзает на стенки, а нижний слой шлака, обогащенного оксидами железа и обладающего хорошей жидкотекучестью, стекает по уклону в направлении к противоположной стенке.

Таким образом, без применения дополнительных приемов и сложных устройств при достаточной степени обогащения слоев шлака достигается их разделение, что упрощает известный

55 способ переработки шлака. Кроме того, сокращается время процесса, так как не требуется охлаждать расплав и выдерживать его до полной кристаллизации с последующей операцией разделения шлакового монолита на две части.

При вязкости менее 25 П фосфатосодержащая часть увлекается вместе с потоком железосодержащей части и равномерно растекается по поверхности дна приемника, что приводит к их смешиванию.

При вязкости более 40 П фосфатная часть теряет текучесть и при наклоне не вытекает из емкости, препятствуя истечению из емкости нижнего слоя шлака. Кроме того, начинается кристаллизация слоя шлака, в котором концентрация оксидов железа превалирует над содержанием оксидов фосфора.

В этом случае разделение слоев приходится вести по известному способу.

Угол наклона боковой поверхности шлакового приемника 25-50 выбираето ся из расчета удержания на стенке тестообраэной фосфатной части и возможности стекания под действием силы тяжести на дно приемника нижнего жидкоподвижного слоя.

)Келезосодержащий слой из-за низких скоростей течения при угле наклоо на менее 25 задерживается на стенке и перемешивается с фосфатной частью, а при угле более 50 фосфатная часть. сползает на дно приемника и смешивается с железосодержащей.

Сталеплавильный конвертерный фосфатшлак состава, мас.Ж: Fe0 21,0;

СаО 50,7; Р О 8,9; SiO@.8,3; NnO 7,3;

MgO 3,0, в количестве 100 кг расплавляют в двухэлектродной печи мощностью 150 кВ.А и корректируют состав песком и окалиной до получения содержания FeO 20, Si0 17,4 и

СаО 48,57..

Гомогенизированный расплав сливают в сто- ную,изложницу и в ней .охлаждают скоростью 1,2 С/мин до достижени. верхним слоем вяэкостй

25-40 П. П пе этого пнак.сливают в шлаковый пр мник с углом наклона стенки 25-50

При этом загустевшая верхняя часть шлака, обогащенного оксидом фосфора, намерэает на боковой стенке, а нижний слой жидкий, обогащенный оксидами железа, стекает на дно шлакового приемника.

1442509

Известный способ

Предлагаемый способ

1 1

Показатели

1 2 3 4 5

До полной кристаллизации

Вязкость верхнего слоя шпакового расплава, П

40

Уг ол на кл она б оковой поверхности шлакового

40

25

20 приемника, град

Длительность процесса, мин

110 120

240

200

100

240

Содержание оксидов в нижнем слое шлака после разделения, мас.Е:

Fe0

39,1

29,1

6,0

Р,О

Содержание оксидов в верхнем слое шпака после разделения, мас.X:

РеО

12,6 7,0

9,7 13,9

6,7 6,9

6,8

10,3

17,6 14,3

14,2

10,7

РО °

ВНИИПИ Заказ 6350/21 Тираж 594 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

После охлаждения отбирают пробы со стенок и дна чаши для химического и петрографического анализов.

Условия разделения слоев шлаков и их результаты даны в таблице.

Проведенные опыты показывают, что при одинаковой степени разделения верхнего и нижнего слоев предлагаемый способ позволяет значительно упростить технологию переработки сталеплавильного фосфатшпака за счет исключения трудоемкой операции разделения слоев затвердевшего шпака с использованием специальных устройств и сократить время осуществления процесса до 100-120 мин против

240 по известному способу.

Формула из обр ет ения

Способ переработки сталеплавильного фосфатшпака, включающий введение его в емкость, подачу корректирующих добавок, охлаждение со скоростью 1-2 С/мин и разделение слоев верхнего, обогащенного оксидом фосфора, и нижнего, обогащенного оксидами железа, отличающийся тем, что с целью упрошения процесса и сокращения времени его проведения, охлаждение шпака ведут до достижения верхним слоем вязкости 25-40 П, а разделение слоев осуществляют путем слива шпака на наклонную под углом

25-50 к горизонтали боковую поверхность шлакового приемника.

39,9 38,6 25,3 38,2

1вО 1 14 4ь6 1 2