Способ обработки расплава и газлифт для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК F27B1/00 

Изобретение относится к черной и цветной металлургии., ;

Цель изобретения - повышение эффективности восстановительной обработки расплава за счет более полного использования реагенте, расширения технологических возможностей.

Это достигается тем, что а способе обработки расплава с перемешиванием газлифтов, включающем подъем расплава по подъемной колонне транспортирующим газом, обработку его реагентом, выдаваемым сверху, в газоотделительной камере, согласно изобретению, обработку расплава реагентом ведут также в сливном патрубке при скорости движения расплава в нем 0,02-0,2 м/с с возвратом его в подъемную колонну газлифта, а газоотделительная камера при

этом полностью заполнена газошлаковым расплавом.

Цель достигается также тем, что в газлифте для обработки расплава, содержащемподъ емную колонну, газоотделительную камеру, фурму, сливной патрубок, согласно изобретению, сливной патрубок имеет высоту, равную высоте подъемной колонны, а нижний край перегородки между ними находится на уровне не ниже уровня фурмы (фурм).

Заполнение газоотделительной камеры газошлаковым расплавом улучшает условия замешивания реагента в расплав, в результате чего улучшаются условия взаимодейст-. вия составляющих. Обработка расплава реагентом в сливном патрубке и возврат расплава в подъемною колонну газлифта по00

ы

ю ы

со

зволяет увеличить время пребывания реагента в объеме расплавй и. тем самым, способствует более полному использованию реагента расплавом.

. Увеличение скорости нисходящего потока расплав.а более 0,2 м/с приведет к сокращению времени пребывания реагента (угля) в окислительной зоне, что приведет к неполному его сгоранию. Уменьшение скорости мене 0,02 м/с приведет к накоплению угля на поверхности ванны, так как скорость всплытия большей части угля будет выше скорости движения расплава на нисходящем участке газлифта, следовательно не произойдет полного сгорания угля.

Наличие сливного патрубка, имеющего высоту, равную высоте подъемной колонны и расположения нижнего края перегородки не ниже уровня фурм обеспечивают возврат расплава с непрореагировавшим реагентом из сливного патрубка в подъемную колонну, что определяет долгосрочное пребывание реагента в расплаве..

Если перегородка будет ниже фурм, то не произойдет направленного возврата расплава вместе с твердым реагентом в подъемную колонну газлифта и процесс нарушится, так как твердый реагент может быть вытеснен за пределы газлифта.

Обработка расплава реагентом в сливном патрубке возможна только при высоте патрубка, равной высоте подъемной колонны газлифта, а возврат расплава с реагентом в подъемную колонну обеспечивается перегородкой, расположенной на заданном уровне. Это позволяет сделать вывод, что заявляемые технические решения связаны единым изобретательским замыслом,

Предложенный газлифт содержит подъемную колонну, газоотделительную камеру, сливной патрубок, газораспределительные устройства (погружные фурмы), расположенные в подъемной колонне, газоход. Нижний уровень перегородки, разделяющей подъемную колонну и сливной патрубок, находится на уровне фурм. В газоотделительной камере имеется загрузочное окно.

Способ опробован для обеднения шлаков, полученных при переработке медно-ни- келевого сырья в газлифте, встроенном в печь Ванюкова.

Пример конкретного выполнения способа:

В печь заливают шлак состава, %: Си 2; S 1; N1 0,8; FeO 40; Рез04 15 до рабочего уровня (до погружения каналов в расплав). Включают дутье, расход которого составляет 160-200 м3/м2 мин при а 0,6-0,7 ( а -отношение действительного расхода кислорода к необходимому). Шлак поднимается по подъемной колонне, сливается через патрубок и, проходя под перегородкой, вновь увлекается вверх по подъемной колонне. В это же время через загрузочное отверстие подают восстановитель - кусковой уголь. Ввиду того что скорость всплытия угля находится в прямой зависимости от

крупности, то скорость движения расплава подбирают из такого расчета, чтобы куски угля крупнее 50 мм не могли увлекаться расплавом, так как они не сгорают на фурмах, а скапливаясь на поверхности расплава, в

5 сливном патрубке играли бы роль углеродистого фильтра на первой стадии обработки расплава. Куски угля мельче 50 мм будут увлекаться расплавом в нижнюю часть подъемной колонны и сжигаться за счет кислоро0 да дутья, подаваемого через газораспределительные устройства (фур4 мы).

Отходящие газы отводятся по газоходу. Скорость движения расплава в сливном пат5 рубке составляла 0,2-0,02 м/с. .

Таким образом в газлифте осуществляется многократная двухстадийная обработка шлакового расплава: твердым углем без доступа кислорода дутьем (в сливном пат0 рубке), затем продуктами неполного сгорания угля в подъемной колонне газлифта.

В результате такой обработки получен отвальный шлак следующего состава, %: Си 0,15; Ni 0,05; железо металлическое, выпа5 дающее в самостоятельную фазу (металлизированный штейн).

При переработке шлака по способу-прототипу отвальный шлак имел состав, %: медь 0,15; никель 0,15; окись железа 50;

0 трехокисьжелеза 3.

Из примера видно, что степень извлечения никеля увеличилась, из чего можно сделать вывод о целесообразности использования способа для обеднения шла5 ков цветной металлургии.

Способ и устройство могут быть использованы в черной металлургии при рафинировании чугуна.

Формула изобретения

0 1. Способ обработки расплава, включающий подъем расплава по подъемной колонне газлифта транспортирующим газом, обработку его реагентом, подаваемым сверху, в газоотделительной камере, слив рас5 плава через патрубок, отличающийся тем, что обработку расплава реагентом ведут также в сливном патрубке при скорости движения расплава в нем 0,2-0,02 м/с с возвратом его в подъемную колонну газлифта, при этом газоотделительную камеру пол51813193 6

ность ю заполняют газошлаковым распла-ми, газоотделительную камеру, фурму, отливом,чающийся тем, что сливной патрубок 2. Газлифт для обработки расплава, со-имеет высоту, равную высоте подъемной ко- держащий подъемную колонну, сливнойлонны, а нижний край разделительной стен- патрубок. разделительную стенку между ни-5 ки расположен не ниже уровня фурм.

Использование: в черной и цветной металлургии. Сущность: расплав обрабатывается реагентом не только в газоотделительной камере, но и в сливном патрубке с возвратом его в подъемную колонну газлифта. В конструкции газлифта высота подъемной колонны и сливного патрубка являются равными. Конструкция газлифта позволяет транспортировать под фурмы подъемной колонны вместе с расплавом твердый восстановитель, например каменный уголь, где он и будет сгорать по мере вовлечения его расплавом в подъемную колонну. Изобретение позволяет повысить эффективность восстановительной обработки шлакового расплава за счет более полного использования реагента-восстановителя. 2 с.п. ф-лы.