Способ извлечения хрома из жидких шлаков алюминотермического производства хрома и его сплавов

 

пц 550442

ОП И

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 09.07.75 (21) 2154524/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 01.04.77 (51) М. Кл 2 С 22В 34/32

С 22В 4/00

Государственный комитет

Совета Министро СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.263(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Л. Кузнецов, А. С. Дубровин, В. М. Киселев, Г. ф. Игнатенко, А. E Фадеев и Н. И. Субботин

Научно-исследовательский институт металлургии и Ключевский завод ферросплавов (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХРОМА ИЗ ЖИДКИХ

ШЛАКОВ АЛЮМИНОТЕРМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

ХРОМА И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству металлов из шлаков алюминотермической плавки.

Известен способ извлечения хрома из жидких шлаков алюмпнотермического производства хрома и его сплавов восстановлением путем введения экзотермической смеси с избытком восстановителя, заключающийся в обработке слитого в отдельную емкость жидкого шлака от алюминотермической плавки экзотермической смесью, содержащей окислитель и восстановитель, причем восстановитель берут в количестве, на 5 — 100 превышающем требуемое для взаимодействия с окислителем смеси и окислами извлекаемых элементов.

Основной недостаток указанного способа— высокая стоимость извлекаемого в хромоалюминиевую лигатуру хрома из-за необходимости использования значительного количества (более 15 /о от веса шлака) дорогостоящей экзотермической смеси и наличия большого количества корольков металла в блоке шлака, не осевших в слиток вследствие высокого содержания в них алюминия.

11ель изобретения — снижение стоимости извлекаемого хрома. Это достигается тем, что перед введением экзотермической смеси в шлак вводят алюминий 50 — 90% от необходимого количества для восстановления хрома и флюс 50 — 200 /о от массы вводимого алюминия.

Указанный прием позволяет перед обработкой шлака экзотермической смесью частично

5 восстанавливать окислы хрома в хромоалюминиевую лигатуру, которая из-за высокого содержания алюминия в первородной образовавшейся капле (более 50 о/о ) зависает в шлаковом расплаве и активно восстанавлива10 ет окислы хрома, поскольку активность алюминия при такой концентрации приближается к активности чистого алюминия.

При последующей обработке шлака экзотермической смесью продукты взаимодейст15 вия последней увлекают легкие, возникающие в результате предварительной обработки шлака капли хромоалюминиевой лигатуры в слиток. Экзотермическая смесь задается при этом в количестве, не превышающем 150 от

20 веса обрабатываемого шлака, а избыток алюминия составляет не более 30/о. Уменьшение количества дорогостоящей экзотермической смеси снижает стоимость получаемых продуктов восстановления, а снижение избытка алю25 миния предотвращает образование легких капель металла, способных оставаться в виде корольков в блоке шлака.

Обработка шлака перед подачей экзотермической смеси алюминием в количестве ме30 нее 50 /о от необходимого длЯ полного восста550442

Формула изобретения

Составитель В. Кузнецов

Техред И. Карандашова

Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Корченко

Заказ 694/5 Изд. М 294 Тираж 799 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобоетений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 новления окислов хрома в шлаке не дает заметного положительного эффекта, а более

90% вызывает вскипание расплава и выброс его за пределы плавильного агрегата вследствие образования низших окислов алюминия и восстановления присутствующих в шлаке окислов натрия. Введение алюминия без флюсов взрывоопасно и затрудняет процесс восстановления из-за образования тугоплавкого продукта реакции — глинозема.

Указанные недостатки устраняются при использование в качестве флюса шлак с соотношением AlçÎç . СаО (вес.), равным 0,6 — 3,5.

Заметное улучшение условий восстановления наблюдается при введении флюса в количестве 50% от массы вводимого алюминия, а увеличение количества флюса более 200% приводит к снижению температуры расплава и ухудшению тепловых условий восстановления.

Пример, После проведения алюминотермической плавки металлического хрома сливают в отдельную емкость шлак, содержащий

77% А1зОз, 13,7% СаО и 7,3% Cr203, в количестве 2000 кг. В струю сливаемого шлака задают тщательно перемешанную смесь из 30 кг алюминия и 50 кг шлака, содержащего 69 /о

А1зОз и 30% СаО (соотношение А1зОз. СаО равно 23). Через 2 — 3 мин после полного слива шлака задают экзотермическую смесь, состоящую из 100 кг окиси хрома, 100 кг алюминиевого порошка и 10 кг натриевой селитры.

В результате процесса получают шлак, содержащий 1,8% СгзОз., 80,5% А1зОз., 13,3 /о

СаО и 190 кг лигатуры, содержащей 75,5%

Сг; 0,4/ Si; 0,5 Fe; 0,03 /о С; Аl — остальное. Извлечение хрома из шлака 75,5%. Затраты материалов на 1 кг извлеченного хрома 1,1 руб.

Такое we извлечение хрома из шлака без предварительной обработки алюминием достигается при использовании экзотермической смеси следующего состава: окись хрома

10 150 кг, алюминий 165 кг, натриевая селитра

15 кг. При этом получают 200 кг металла, содержащего 70о/о Сг; 04% Si; 0,5Fe; 003% С;

А1 — остальное. В шлаке обнаруживается значительное количество «запутавшихся» ко15 рольков металла, Затраты материалов на 1 кг извлеченного хрома в этом варианте 1,5 руб.

Предварительная обработка шлака предложенным способом позволяет снизить стоимость 1 кг извлекаемого из шлака хрома на

20 0,3 — 0,4 руб.

Способ извлечения хрома из жидких шла25 ков алюминотермического производства хрома и его сплавов восстановлением путем введения экзотермической смеси с избытком восстановителя, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости извлекаемого хро30 ма, перед введением экзотермической смеси в шлак вводят алюминий 50 — 90% от необходимого количества для полного восстановления окислов хрома и флюс 50 — 200 /о от массы вводимого алюминия.