Способ переработки печных отвальных никелевых шлаков на ферроникель и литейный чугун
Изобретение относится к металлургии, в частности к способам переработки печных отвальных никелевых шлаков для получения товарного ферроникеля и литейного чугуна марок Л1-Л6. Предварительно просушенный печной отвальный никелевый шлак смешивают с углеродсодержащим восстановителем в количестве 3-10% от массы шлака, полученную смесь расплавляют в факельной печи и после расплавления упомянутой смеси производят выпуск из печи ферроникеля, содержащего более 5% никеля, в ковш, после окончания выпуска для десульфурации в ковш вводят железо-магниевую лигатуру в количестве, необходимом для обеспечения допустимого содержания серы в ферроникеле, затем на оставленный в печи шлак добавляют углеродсодержащий восстановитель в количестве 10-20% от массы шлака и производят последующее его расплавление с получением литейного чугуна марок Л1-Л6. Изобретение позволяет комплексно и безотходно перерабатывать отвальные никелевые шлаки с получением трех товарных продуктов - ферроникеля, литейного чугуна и клинкера. 1 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к способам переработки печных отвальных никелевых шлаков для получения товарного ферроникеля и литейного чугуна марок Л1-Л6 по ГОСТ 4832-95.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ получения ферроникеля, включающий смешивание никельсодержащей руды с углеродистым восстановителем, проплавление огарка в печи, выпуск шлака и металлического расплава (Пат. РФ на изобретение №2310694, C22C 33/04, опубл. 20.11.2007), согласно которому бедную железохромоникелевую руду предварительно сушат и обжигают, полученный огарок смешивают с углеродистым восстановителем в количестве 0,5-14% от массы руды, смесь проплавляют в печи с получением железистого шлака и металлического расплава, выпускают железистый шлак, затем осуществляют дефосфорацию металлического расплава, для чего вводят в него порциями флюс в количестве 5-20% от массы расплава и продувают кислородом, затем выпускают фосфористый шлак и никельсодержащий металлический расплав с содержанием никеля 5-20%.
Известный способ позволяет перерабатывать бедные железохромоникелевые руды с целью извлечения никеля в виде ферроникеля и не предполагает переработку печных отвальных шлаков, которые по химическому составу отличаются от состава железохромоникелевых руд (табл.1). А также в известном способе не указывается способ переработки железистого шлака, получающегося при расплавлении железохромоникелевых руд с углеродсодержащим восстановителем.
Задачей изобретения является получение товарного ферроникеля и литейного чугуна Л1-Л6 по ГОСТ 4832-95 из печных отвальных никелевых шлаков.
Технический результат заключается в получении товарного ферроникеля, содержащего не менее 5% никеля и литейного чугуна, марок Л1-Л6 по ГОСТ 4832-95.
Для решения поставленной задачи предложен способ переработки печных отвальных никелевых шлаков на ферроникель и литейный чугун марок Л1-Л6 (ГОСТ 4832-95), включающий смешивание предварительно просушенного печного отвального шлака с углеродсодержащим восстановителем в количестве 3-10% от массы шлака, расплавлением полученной смеси в факельной печи, работающей на отработанном моторном масле, и конструкция которой позволяет при ее наклоне сливать сначала жидкий металл, оставляя шлак, и после расплавления смеси печного отвального шлака с углеродсодержащим восстановителем производится выпуск из печи ферроникеля, содержащего более 5% никеля, в ковш, куда после окончания выпуска в целях десульфурации вводится железо-магниевая лигатура в количестве, необходимом для обеспечения допустимого содержания серы в ферроникеле, затем на шлак добавляется углеродсодержащий восстановитель в количестве 10-20% от массы шлака и производится последующее расплавление оставшегося в печи шлака с получением литейного чугуна марок Л1-Л6 (ГОСТ 4832-95), который после предварительного перегрева выпускают в ковш или изложницы.
Способ осуществляют следующим образом. Предварительно просушенный печной отвальный шлак смешивают с углеродсодержащим восстановителем (коксик или бой графитовых электродов) в количестве 3-10%. Необходимое количество восстановителя определяют расчетами для получения заданной марки ферроникеля и корректируют экспериментами. Меньшее содержание углеродсодержащего восстановителя применяют для получения богатых по никелю ферроникелевых сплавов, а увеличивая количество углеродсодержащего восстановителя, уменьшают содержание никеля в ферроникеле. Готовый ферроникель выпускают в ковш, куда после окончания выпуска вводится железо-магниевая лигатура с целью десульфурации в количестве, необходимом для обеспечения допустимого содержания серы в ферроникеле. Оставшийся в печи обогащенный железом шлак подвергается дальнейшему плавлению после предварительного введения в печь углеродсодержащего восстановителя в количестве 10-20% от массы шлака. По расплавлению шлака и окончанию процессов восстановления железа из окислов полученный литейный чугун сливают в ковш для последующей разливки или непосредственно в изложницу, а оставшийся от переделов шлак в печи можно использовать в производстве цемента.
Таким образом, печные отвальные никелевые шлаки возможно перерабатывать комплексно с получением трех ликвидных товарных продуктов-ферроникеля, литейного чугуна, марок Л1-Л6 по ГОСТ 4832-95 и клинкера, идущего на производство цемента.
Представленная технология является безотходной.
| Таблица 1 | |||||||||||
| Состав отвального печного шлака | |||||||||||
| № п/п | Элементный состав отвального печного шлака, % масс. | ||||||||||
| Feобщ. | SiO2 | CaO | NiO | S | P | Cr | Al2O3 | MgO | MnO | Na2O | |
| 1 | 25-30 | 40-45 | 7-10 | 2-3 | 1-1,5 | 0,02-0,03 | 0,01 | 4-6 | 12-14 | 0,3-0,5 | 0,4-0,5 |
Способ переработки печных отвальных никелевых шлаков на ферроникель и литейный чугун марок Л1-Л6, отличающийся тем, что предварительно просушенный печной отвальный никелевый шлак смешивают с углеродсодержащим восстановителем в количестве 3-10% от массы шлака, полученную смесь расплавляют в факельной печи, работающей на отработанном моторном масле и обеспечивающей при ее наклоне слив сначала жидкого металла с оставлением шлака, причем после расплавления смеси печного отвального никелевого шлака с углеродсодержащим восстановителем производят выпуск из печи ферроникеля, содержащего более 5% никеля, в ковш, а после окончания выпуска для десульфурации в ковш вводят железо-магниевую лигатуру в количестве, необходимом для обеспечения допустимого содержания серы в ферроникеле, затем на оставленный в печи шлак добавляют углеродсодержащий восстановитель в количестве 10-20% от массы шлака и производят последующее его расплавление с получением литейного чугуна марок Л1-Л6, который после предварительного перегрева выпускают в ковш или изложницу.
