Способ переработки сталеплавильных шлаков

 

Изобретение относится к черной металлургии. Цель изобретения - повышение концентрации компонентов в отделяемых частях. Способ переработки сталеплавильного шлака включает ввод в шлаковый расплав песка в количестве 2,5-5,3%, окалины 0,5-1,5%, медленное охлаждение с разделением шлака на две части: верхнюю - обогащенную оксидами фосфора, нижнюю - обогащенную оксидами железа. После отделения верхней закристаллизовавшейся, обогащенной оксидами фосфора части в оставшуюся жидкую часть вводят окалину в количестве 1,5-2,5% и известь в количестве 8-12%, полученный расплав вновь медленно охлаждают с разделением на две части. Изобретение позволяет значительно повысить концентрацию оксидов фосфора в верхних частях шлака. Такой шлак можно использовать как высококондиционное фосфат-удобрение в сельском хозяйстве, а железосодержащие части шлака - в доменном производстве. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 С 22 В 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4229815/31-02 (22) 13.04.87 (46) 30.08.89. Бюл. У 32 (71) Московский институт стали и сплавов и Институт металлургии и обогащения АН КазССР (72) А.Ф. Вишкарев, Н,Ф. Ахундов, Б.Ж. Мухаметжанов, Б.Л. Левинтов, А.В. Кирпичников, А.Н. Климушкин, В,Г. Каныгин, В.И. Богомяков и О.А. Столярский (53) 669.18 (088.8) (56) Заявка Японии В 53-54196, кл. С 22 В 7/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1328396, кл. С 22 В 7/04, 1985. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ (57) Изобретение относится к черной металлургии, Цель изобретения — повышение концентрации компонентов в отделяемых частях. Способ переИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переработке сталеплавильного шлака.

Цель изобретения — повышение концентрации компонентов в отделяемых частях.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При кристаллизации фосфатшлаков первыми из расплава выделяются 6олее легкие кристаллы силикофосфатов, которые, всплывая в верхние части, „„SU„„1504277

2 работки сталеплавильного шлака включает ввод в шлаковый расплав песка в количестве 2, 5-5, ЗХ, окалины О, 51,5Х, медленное охлаждение с pasделением шлака на две части. верх- нюю — обогащенную оксидами фосфора, нижнюю — обогащенную оксидами железа. После отделения верхней эакристаллизовавшейся, обогащенной оксидами фосфора части в оставшуюся жидкую часть вводят окалину в количестве 1,5-2,5Х и известь в количестве 8-12Х полученный расплав вновь медленно охлаждают с pasделением на две части. Изобретение позволяет значительно повысить концентрацию оксидов фосфора в верхних частях шлака, Такой шлак можно использовать как высококондиционное фосфат-удобрение в сельском хозяйстве, а желеэосодержащие части шлака — в доменном производстве.

1 табл, обогащают их оксидами фосфора, Степень обогащения верхних частей океидами дюсфопа оппеаеляется концентрацией Р О в первичных кристаллах, которая в свою очередь зависит от исходного состава шлака, При реализации известных способов иэ расплава выделяются силикофосфаты с содержанием Р О z 16-18Х, что не позволяет получить в верхних частях более 18X P O z. Для повышения концентрации Р О в верхних частях расплава .модифицируют песком и ока1504277

25

35

45

55 линой, тем самым переводят состав шлака в область выделения силикофосфатов с содержанием более 22Х

Го„, 5

Вместе с тем, после отделения обогащенных оксидами фосфора верхних частей оставшаяся часть содержит меньше оксидов железа, чем при реализации известного способа. Поэто- lp му для отделения более богатого оксидами железа концентрата оставшуюся жидкую часть вновь модифицируют добавками извести и окалины, переводя шлак в область составов, при кристаллизации которых в железосодержашей части остается максимально возможное количество оксидов железа.

Как показали исследования, при первичной модификации ввод песка в количестве меньше 2,52 мас, не обеспечивает перевод шлака в область выделения богатого силикофосфата, При кристаллизации шлака с добавкой более 5,3 мас. песка иэ расплава выделяется эвтектическая жидкость, наиболее обедненная оксидами железа. Модификация окалиной в количестве менее 0,5 мас.Х не приводит к снижению вязкости расплава. Добавки окалины более

1,5 мас.Х приводят к удорожанию переработки, а дальнейшего заметного снижения вязкости не наблюдается.

Эксперименты показали, что при вторичном модифицировании ввод извести менее 8 и больше 12 мас.Х выводят состав шлака за пределы оптимальной зоны, в которой в нижней части расплава возможно выделение наибольшего количества оксидов железа.

Ввод извести приводит к повыше-I нию вязкости шлака, поэтому в расплав вновь вводят окалину. Ввод менее I 5 мас.Х окалины не обеспечивает необходимой вязкости. С добав-, лением окалины больше 1,5 мас. вязкость снижается и всплывание идет достаточно интенсивно. При добавлении окалины более 2,5 мас.Х не наблюдается дальнейшего снижения вязкости расплава, Кроме того, увеличение содержания окалины более

2,5 мас. . приводит к тепловым потерям, а также к удорожанию процесса переработки.

Пример. 150 кг сталеилавильного шлака состава, мас, : FeO

4о 0 7,5 Мп0 5,4

Р О 11,53, расплавляли в двухэлектродной электротермической печи мощностью 150 кВг, емкостью 150 кг, о

После достижения температуры 1560 С шлак сливали в стальную уширенную к верху изложницу, нижнюю часть которой теплоиэолировали асбестовым листом снаружи. По мере заполнения изложницы на струю гулака присаживали песок в количестве 5,72 кг (3,9% ) и окалину 1,5 кг (1,0 ). Вп всех случаях добавки предварительно раэмельчали и тщательно перемешивали.

После достижения температуры

1500 С на глубину 200 мм в расплав в изложнице вводили два металлических стержня, После полной кристаллизации верхней части ее удаляли из изложницы с помощью металлических стержней, застывших в верхней части шлака.

В оставшуюся н изложнице жидкую часть шлака вводили добавки извести в количестве 15 кг (10 ) и окалины 3 кг (2,0Х), после чего расплав охлаждали с последующим разделением его еще на два слоя, обогащенные силикатами и оксидами железа. Иэ отделенных слоев шлака отбирали пробы на химический анализ, В таблице приведены результаты экспериментов, проведенные в соответствии с предлагаемым и известным способами, Предлагаемый способ позволяет увеличить содержание оксидов АосАора в верхних частях шлака до содержания 20-22 мас,, что дает воэможность получать иэ шлака высококондиционное фосфат-удобрение в сельском хозяйстве, а также испольэовать железосодержащие части шлака в доменном производстве. формула изобретения

Способ переработки .сталеплавильных шлаков, включающий заливку в емкость, ввод в расплав добавок извести и окалины, продувку кислородом охлаждение, разделение на две части, верхнюю — твердую, обогащенную Аосфором, и нижнюю — жидкую,,обогащенную оксидами железа, о т л и ч а ю1 шийся тем, что, с целью повьш)ения концентрации компонентов в отделяемых частях, в расплав предварительно вводят н количествах 2,5

5,37 и 0,5-1,5% от массы расплава сок и окалину, а известь и окалину вводят в нижнюю жидкую часть в пеПримеры реализации способа

Известный спо- соб

Показатель

2 3 4 5

Основность шлака, CaO/SiO + Р О

Первичная модификация, мас.7 песок окалина

5 ° 62 Зв 96 2191 2185

)4,91 19,56 20,29 21,52

6,11 3,1

)6,02 16,3

7,25 8,00 9,56 12,00 1 Х,55

Вторичная модификация не проводилась

),25 1,50 1,95 2,50 3,51

31,09 39,30

1,)О 0,8) 40,92 40,26

0,53 0,76

30,92 39,2

),54 1,3

Составитель В. Самсонов

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор М. Поко

Заказ 5217/30 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101 известь

Содержание оксидов в верхнем слое после первичной модификации, мас.X

FeO

Р О

Вторичная модификация, мас.7 известь окалина

Содержание оксидов в нижних слоях шлака после вторичной модификации, мас.Ж:

FeO

Р О

1504277 6 количестве 8-127. и 1,5-2,5Х соответственно от массы расплава, после чего ее охлаждают и вновь разделяют на две части.

1,58 1,58 1,58 ),58 1,58 1,58

I 50 2 50 3,91 5,30 6,51 Не вводили

0,10 0,50 1,09 1,50 2,52 4,28

Не присаживалась 14,8