Карбюризатор для науглероживания синтетического чугуна Советский патент 1983 года по МПК C21C1/10 

9

;о Ni

9 Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении жидкого чугуна для изготовления отливок. Наиболее близким к изо.бретению по технической сущности является применение в качестве карбюризатора отходов производства графитовых изделий, например графитовых электродов для промышленных электропечей, а также природного графита, кокса, термоантрацита 1. Отходы производства графитовых изделий и графит при соответствунндем гранулометрическом составе по своим технологическим качествам вполне удовлетворягат требованиям процесса вы плавки синтетического чугуна: обеспечивают довольно высокое усвоение угл рода расплавом (75-95%), вследствие малой зольности растворяются сравнительно быстро. Но оба эти материала весьма дефицитны, причем ресурсы отходов графитового производства сокра щаются ио мере совершенствования тех нологии этого производстваf К тому fони сравнительно дорогиt Кокс и термоантрацит малопригодны по своим технологическим свойствам; медленно растворяются вследствие низ кой плотности и повышенной (8-15S) зoльнocтEi, дают низкое усвоение угле рода (60-75%) , содержат повЕлывнное количество вредной примеси - серы (0,5-1,5%), переходящей в чугун. Это ло.В ашает, содержание серы в чугуне на О,01-6,03%, что существенно затрудня ет )у1ОДиФичирование чугуна. Кроме того, кокс и термоантрацит являн)тея не менее дефицитными карбюризаторами и составляют существенную статью в себестоимости чугуна. Целью изобретения является исключение использования дефицитных углеРС5ЦИСТЫХ материалов и снижение стоимости чугуна. Поставленная цель достигается тем что для науглероживания синтетическо го чугуна в качестве карбюризатора от флотации угольной пены с элек ролизнЕЕк в&нн алюминиевого производства. Угольная./пеиа представляет со бой осыпь графитовых электродов и углеродистой футеровки электролизных ванн. При ее снятии с поверхности ванны удаляется попутно некоторое количество дорогостоящего криодита. С целью, возврата последнего в производство, в специалБных цехах регенерации остБшшая пена дробится, из мельчается на шаровых мельницах и флотируется. Криолит выделяется в осадок, а углеродистые частички с флотирующим psicхвором удаляются в от вал - шлаконакопители. Обезвоженные хвосты от флотации угольной ны с электролизных ванн в среднем содержат 80% углерода в форме графита, 10% фторидов натрия, кальция и магния, 8% глинозема, мене.е 0,3% серы в виде сульфатов. Они сравнительно легко высушиваются, а также легко брикетируются и окомковываются на обычных и недефицитных связках - сульфитно-спиртовой барде или растворе жидкого стекла. Фториды и глинозем в указанной пропорции образуют легкоплавкий эффективный рафинировочный шлак. Содержание серы в обезвоженных хвостах от флотации угольной . может быть значительно снижено путем дополнительной промывки и обезвоживания, так как при этом происходит выщелачивание сульфатов. Производство карбюризатора для выплавки синтетического чугуна из хвостов флотации угольной пены может быть оргайизовано в промышленных масштабах-. Для этого цехирегенерации на алюминиевых заводах наряду с линией обезвоживания и осушки концентрата криолита оборудовать линией обезвоживания и осуьжи хвостов. Для удобства транспортировки и использования материала в эту линию молсно включить брикетируквдую ус тановку или окомкователь. Возможно, целесообразным окажется брикетирование или окомкование ; хвостов от нескольких алюминиевых заводов централизовано на одной специальной установке. ПредвариЕвльныё расчеты показывают, что капитальные и эксплуатационные затраты при производстве карбюризатора из. хвостов от регенерации криолита будут невелики и обеспечат его получение при себестоимости около 10 руб./т/ что значительно ниже Ьены кокса, термоантрацита или графита. Количество получающихся на алюминиевых заводах таких хвос:сов от Флотации пены перекрывает потребность в карбюризаторе дл.я всего литейного производства стра1яы даже в случае полного перехода на изготовление чугунных отлиВок только из синтетического чугуна, . П р им е р. В тигельной индукционной печИ расплавляют 40 кг стального скрапа.При 1520-1540°С на поверхность жидкого металла в три приема присаживают 1,50 кг обезвоженных хвостов от флотации угольной пены. За общее время 25 мин карбюризатор полностью растворяется. При исходном содержании углерода s расплаве 0,56% получают чугун с содержанием углерода 3,12%, Усвоение углерода составляет 85%, содержание серы в чугуне - 0,065%, На сравнительных плавках чугуна с науглероживанием , электродной крошкой получается усвоение углерода 80-90%, содержс1н;ие серы в чугуне 0,040-0,050%, на плавк % с науглероживанием Кузнецким или Д -нецким коксом - усвоение углерода 70-85% содержание серы 0,08-0,12%. Использование в качестве карбюриза тора обезвоженных хвостов от флотации угольной пены позволяет исключить использование дефицитных углегюдсодержачих материалов. Брикеты и окат:Е 1Ш из хвостов от флотации угольной пены плотнее кокса и термоантрацита, легче растворяются при науглероживании ими железного расплава, дают более высокое усвоение углерода (80-97%). По своим TiBXHoлогическим качествам они не уступают крупным фракциям отходов элект родного производства, наиболее удобным в применении. В сыпучем виде они ведут себя при использовании так же, как менее удобные мелкие фракции электродных отходов (усвоение 78-85%) Дополнительным преимуществом является уменьшение перехода серы из карбюризатора в 2-5 раз (в сравнении с коксом или термоантрацитом). Это существенно снижает содержание серы в готовом чугуне (на 0,01-0,03%), что повышает его механическиесвойства, а также облегчает модифицирование магнием или редкоземельными металлами (если плавка ведется для получения высокопрочного чугуна). Применение в качестве карбюризатора при производстве синтетического чугуна брикетированных обезвоженных хвостов от флотации угольной пены позволяет снизить затраты на науглероживание 1 т чугуна с 2,20 (отходы графитового производства) и 1,25 (молотый кокс) до 0,34 руб. и обеспечить снижение себестоимости чугуна соответственно на 1,86 и о,91 руб./т.

Применение обезвоженным .хвос тов от флотация угольной с электролизныхванн алхминиевого производства в качестве карбюризатора для углероживания синтетического чугуна.