Способ переработки сталеплавильных шлаков Советский патент 1989 года по МПК C22B7/04 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переработке сталеппавиль- ного шлака.

Цель изобретения - повышение концентрации компонентов в отделяемых частях.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При кристаллизации фосфатшлаков первыми из расплава выделяются более легкие кристаллы силикофосфатов, которые, всплывая в верхние части.

обогащают их оксидами фосфора. Степень обогащения верхних частей оксидами Фосфора оппепеляется концентрацией PjO в первичных кристаллах, которая в свою очередь зависит от исходного состава шлака, Прн реализации известных способов из расплава выделяются силикофосфаты с содержанием у 16-18%, что не позволяет получить в верхних частях более 18% 5. Для повышения концентрации PjOg в верхних частях расплава модифицируют песком и окаел

о

41ь

кэ

к

31

ЛИНОЙ, тем самым переводят состав шлака в область выделения силико- фосфатов с содержанием более 22%

.

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

Как показали исследования, при первичной модификации ввод песка в количестве меньше 2,52 мас,% не обеспечивает перевод галака в область вьщеления богатого силикофос фата. При кристаллизации шлака с добавкой более 5,3 мас.% песка из расплава выделяется эвтектическая жидкость, наиболее обедненная оксидами железа. Модификация окалиной в количестве менее 0,5 мас.% не приводит к снижению вязкости расплава. Добавки окалины более 1,5 мас.% приводят к удорожанию переработки , а дальнейшего заметного снижения вязкости не наблюдается.

Эксперименты показали, что при вто зичном модифицировании ввод извести менее 8 и больше 12 мас.1 выводят состав шлака за пределы оптимальной зони, в которой в ниж- ней части расплава возможно выделение наибольшего количества оксидов :елеза.

Ввод извести приводит к повыще-т нию вязкости шлака, поэтому в расплав вновь вводят окалину. Ввод менее 1,3 мас.% окалины не обеспечивает необходимой вязкости. С добавлением окалины больше 1,5 мас.% вязкость снижается и всплывание идет достаточно интенсивно. При добавлении окалины более 2,5 мас,% 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.

.;

g 5

0 5 30

Q

5

5

0

5

Пример. 150 кг сталеплавильного шлака состава, мас.%: FeO 22,00; СаО А6; Si.,56; МпО 5,41, 11,53, расплавляли в двухэлект- родной электротермической печи мощностью 150 кВг, емкостью 150 кг. После достижения температуры 1560 Г, шлак сливали в стальную уширенную к верху изложницу, нижнюю часть которой теплоизолировали асбестовым листом снаружи. По мере заполнения изложницы на струю гшака присаживали песок в количестве 5,72 кг (3,9%) и окалину 1,5 кг (1,0%). Во всех случаях добавки предварительно размельчали и тщательно перемешивали.

После достижения температуры 1500°С на глубину 200 мм в расплав в изложнице вводили два металличес ких стержня. После полной кристаллизации верхней части ее удаляли из изложницы с помощью металлических стержней, застывших в верхней части плака. В остав01уюся в изложнице жидкую часть шлака вводили добавки извести в количестве 15 кг (10%) и окалины 3 кг (2,0%), после чего расплав охлаждали с последующим разделением его еще на два слоя, обогащенные силикатами и оксидами железа. Из отделенных слоев В1лака отбирали пробы на химический анализ.

В таблице приведены результаты экспериментов, проведенные в соответствии с предлагаемым и известным способами.

Предлагаемый способ позволяет увеличить содержание оксидов фосфора в верхних частях шлака до содержания 20-22 мас.%, что дает возможность получать из шлака высококондиционное фосфат-удобрение в сельском хозяйстве, а также использовать 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 фосфором, и нижнюю - жидкую,.обогащенную оксидами железа, отличающийся тем, что, с целью повьшш- ния концентра1ши компонентов в отделяемых частях, в расплав предваритель5150А277 6

но вводят н количествах 2,5 -количестве 8-12% и 1,5-2,5% соот5,3% л 0,5-1,5% от массы расплавапе- ветственно от массы расплава, после

сок и окалину, а известь и окали-чего ее охлаждают и вновь разделяют

ну вводят в нижнюю жидкую часть вна две части.

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.

Основность плака, CaO/SiOj + PI О 5 Первичная модификация, мас.%

песок

окалина

известь

Содержание оксидов в верхнем слое после первичной модификации, мае,

FeO

Pi 5 Вторичная модификация,

мас.%

известь

1,58 1,58 1,58 1,581,581,58

1,50 2,50 3,91 5,306,51Не вводили

0,10 0,50 1,09 1,502,524,28

Не присаживалась14,8

5,62 3,96 2,91 2,85 6,1 3,1 14,91 19,56 20,29 21,52 16,02 16,3

7,25 8,00 9,56 12,00 lj;55

Вторичная модификация не проводилась

окалина

Содержание оксидов в нижних слоях плака после вторичной модификации, мае.%:

FeO

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

31,09 39,30 40,92 40,26 30,92 39,2 1,10 0,81 0,53 0,76 1,54 1,3

Вторичная модификация не проводилась