Способ переработки сталеплавильного фосфатшлака Советский патент 1988 года по МПК C04B5/02 

О

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам переработки фосфатшпаков, и предназначено для утилизации сталеплавильных шпаков с использованием их в качестве удобрений.

Цель изобретения - упрощение процесса и сокращение времени его проведения.

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- 50° к горизонтали боковую поверхност шлакового приемника.

При охлаждении шлака в ходе селективной его кристаллизации более легкие кристаллы силикофосфатов всплывают в верхний слой, обогащая его СаО, SiOj и . 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 1150- 1200°С. За счет этого нижний слой длительное время сохраняет достаточную жидкоподвижность в пределах 5-10 П.

При вязкости 25-40 П верхний слой находится в тестообразном состоянии, которое еще позволяет слить расплав через край емкости. Осуществляя слив расплава на наклонную под углом 25- 50° к горизонтали боковую стенку шпакЬвого приемника, верхний слой, обогащенный фосфатами, выпадает (вьшивается) из емкости и из-за низкой 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 обога щения слоев шлака достигается их разделение, что упрощает известный способ переработки шпака. Кроме того сокращается время процесса, так как не требуется охлаждать расплав и вы0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

держивать его до полной кристаллизации с последующей операцией разделения шлакового монолита на две части.

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

npk 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- превали- рует над содержанием оксидов фосфора. В этом случае разделение слоев прихо дится вести по известному способу.

Угол наклона боковой поверхности шлакового приемника 25-50 выбирается из расчета удержания на стенке тестообразной фосфатной части и возможности отекания под действием силы тяжести на дно приемника нижнего жид- коподвижного слоя.

Железосодержащий слой из-за низ- ких скоростей течения при угле наклона 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 фос- фатшлак состава, мас.%: FeO 21,0f СаО 50,7; 8,9; 810.г 8,3; МпО 7,3, MgO , в количестве 100 кг расплавляют в двухэлектродной печи .мощностью 150 кВ А и корректируют состав песком и окалиной до получения содержания FeO 20, Sip,j 17,4 и СаО 48,5%.

Гомогенизированный расплав сливают в ста ную. изложницу и в ней охлаждают (. скоростью 1,2 С/мин до достижени. Верхним споем вязкости 25-40 П. П пе ajroro шпак сливают в шлаковый пр мниК с углом наклона стенки 25-50 °. . ,

При этом загустевшая верхняя част ь шлака, обогащенного оксидом фосфора, намерзает на боковой стенке, а нижний слой жидкий, обогащенный оксидами железа, стекает на дно шпакового прие мника.

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 фосфатпшака за счет исключения трудоемкой операции раз- делегшя слоев затвердевшего шлака с использованием специальных устройств и сократить время осуществления процесса до 100-120 мин против 240 по известному способу.

Формула изобретения

Способ переработки сталеплавиль- ного фосфатпшака, включающий введение его в емкость, подачу корректирующих добавок, охлаждение со скоростью -2°С/мин и разделение слоев верхнего, обогащенного оксидом фосфора, и нижнего, обогащенного оксидами железа, отличающийся тем, что с целью упрощения процесса . и сокращения времени его проведения, охлаяодение шпака ведут до достижения

верхним слоем вязкости 25-40 П, а разделение слоев осуществляют путем слива шлака на наклонную под углом 25-50 к горизонтали боковую поверхность шлакового приемника.

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

525

20 25

240 100

29,1 39,1

6,0 1,1

в

ВНИИПИ Заказ 6350/21 Тираж 594

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

40

25

До полной кристаллизации

40

50

55

110 120

200

240

39,9 38,6 25,3 1,0 1,14 4,6

38,2 1,2

Подписное