Способ десульфурации фторидно-оксидных расплавов

Способ десульфурации фторидно-оксидных расплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ ФТОРИДНО-ОКСИДНЫХ РАСПЛАВОВ, включающий загрузку флюоритового концентрата, . плавление, выдержку рас|1лава в печи и выпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения качества флюса, флюоритовый концентрат загружают в смесис кальцинированной содой в соотношении 1:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

;„SU,» 1008251

ЗцрС 21 С 5/4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3355115/22-02 (22) 18.11,81 (46) 30.03.83. Бюл. М 12 (72) В. П. Кандыбка, И. И. Гасик, В.С. Старовойтов, S.ll. Сокур и А,Б. Чичагов (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический -институт (53) 669 ° 187.26:621 365.3:069 046.

° 58 (088.8) (56) 1. Глебов А.Г. и Иошкевич Е.И.

Электрошлаковый переплав; И., "Металлургия", 1978, с. 216.

2. Авторское свидетельство .СССР

У 139036, кл. В 23 К 35/362, 1961. (54) (57) СПОСОБ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ ФТОРИДН0-ОКСИДНЫХ РАСПЛАВОВ, включающий загрузку флюоритового концентрата, . плавление, выдержку расплава в печи и выпуск, отличающий с я тем, что, с целью повышения качества флюса, флюоритовый концентрат загружают в смеси с кальцинированной содой в соотношении 1:(0,01-

0,03), а выдержку осуществляют в течение 5 - 10 мин.

1008

Изобретение относится к черной металлургии, s частности к производ, ству Флюсов для электрошлакового переплава.

В последнее время, наряду с дефицитом флюоритового концентрата, ухуд. шается и его качество, в частности увеличивается содержание серы, Флюоритовый концентрат является основным компонентом флюсов для электрошлакового переплава. Поэтому увеличение содержания серы в флюоритовом концентрате приводит к повы1Ф шению ее концентрации в выплавляемых флюсах. Использование таких флюсов 1% приводит к переходу серы в наклавляемый слиток,,что ухудшает качество металла.

Известен способ выплавки флюсов в дуговых электропечах, заключаю- щ щийся в предварительном сплавлении флюоритового концентрата и оксидных составляющих, после чего фториднооксидный расплав рафинируют путем вы. держки, сливают с последующей сухой д грануляцией Г11

Недо ста то к та ко ro способа за ключается в том, что он не обеспечивает требуемой степени десульфации фторидно-оксидного расплава при ис- щ пользовании флюоритового концентрата с повышенным содержанием серы.

Кроме того, предварительное сплавление флюоритового концентрата и ок. сидных составляющих ведет к уменьшению эффекта десульфации, так .как оксидные составляющие содержат небольшие количества (2-5Ф) оксида кальция (СаО), который существенно снижает десульфацию в результате об" разования прочного соединения в виде 46 сульфида кальция {CaS) и значительного снижения активности серы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ снижения содержания серы, кремнезема и других примесей в плавиковом шпате или флюоритовом концентрате (2J . При этом способе, включающем загрузку флюоритового концент- рата, расплавление материала производят при температуре близкой к температуре кипения (2000-2500 С) и выдерживают в течение примерно 30-60 мин при свободном доступе воздуха, после ss чего производят выпуск расплава. В результате контакта поверхности фторидно-оксидного расплава с кислоро251 2 дом воздуха происходит окисление серы по реакции

2FeS(PbS)+30< 2РеО(РЪО)+280 1 (1)

Одновременно с обессериванием происходит также процесс удаления кремнезема по реакции

Я10 +2СаР SiF<$+2СаО (2)

Недостатком этого способа является то, что рафинирование Фторидно-оксид-. ного расплава производят при высоких температурах (2000-2500 С ) и длительной выдержке (30-60 мин), что приводит к уменьшению содержания основного компонента флюса (СаГ ) в результате улета фтора в виде SiF< и А1у . А для того, чтобы флюс удовлетворял требованиям технических условий на поставку по содержанию фтористого кальция необходимо дополнительно вводить Са32, что ведет к увеличению себестоимости флюса.

Кроме того, данный способ обеспечивает эффективное снижение серы при ее содержании во флюоритовом концентрате не более 0,1 3, а в настоящее время концентрация серы достигает 0,3-0,54.

Цель изобретения — повышение качества флюса.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе десульфации фторидно-оксидных расплавов, включающем загрузку флюоритового концентрата, плавление, выдержку расплава в печи и выпуск, флюоритовый концентрат загружают в смеси с кальцинированной содой в соотношении 1:(0,01-0,03), а выдержку осуществляют в течение 5 - 10 мин .

Использование кальцинированной соды для десульфации фторидно-оксид ного расплава объясняется тем, что о она при температуре порядка 945 С разлагается с образованием оксида натрия Яд О) .Оксид натрия является активным десульфуратором и взаимодействует с серой по реакции

Na О+ГеБ(РЬЯ) Na>03 +FeO(PbO) g) L

Большая летучесть N0lz0 способст-, вует необратимому протеканию реакции де-. сульфурации.

Соотношение 1:(0,01-0,03) выбрано, исходя из обнаруженной авторами зависимости содержания серы во флюсе от изменения количества загружаемых в

3 1008 смеси флюоритового концентрата и каль цинироваиной соды.

Уменьшение этого соотношения не обеспечивает достаточной десульфурации Фторидно-оксидного расплава, а увеличение этого соотношения, хотя и увеличивает степень десульфурации, но одновременно возрастает содержание натрия во флюсе в виде NaF что нежелательно. 10

При выдержке фторидно-оксидного расплава менее. 5 мин не достигается полное протекание реакции (3), а при выдержке более 10 мин приводит к уменьшению производительности . 15 печи и увеличению улета основной составляющей флюсов (CaF) в газовую фазу.

Пример 1. Способ десульфурации фторидно-оксидного расплава 26 . марки АНФ-6 в печи типа СКБ-6063 емкостью 5 тонн °

На оставшийся расплав в печи от йредыдущей плавки загружают флюоритовый концентрат в количестве 2200 кг 25 в смеси с кальцинированной содой в соотношении 1-0,01, что составляет

22 кг Na

Выпуск и rðàíóëÿöèþ флюса осущест.вляют по существующей технологии.

" р и м е р 2 . Способ десульфу. рации фторидно-оксидного расплава марки АНФ-6 в печи типа СКБ-6063 емкостью 5 тонн.

На оставшийся расплав в печи от предыдущей плавки загружают флюориМ

40 товыи концентрат в количестве 2200 кг в смеси с кальцинированной содой в соотношении 1-0,02, что составляет

44 кг Na . После проплавления расплав рафинируют путем выдержки

45.

251 4 в течение 7 мин, Затем в печь загру жают глинозем в количестве 700 кг с последующим его проплавлением.

Выпуск и грануляцию флюса осуществляют по существующей технологии.

-fl р и м е р 3 . Способ десульфурации фторидно-оксидного расплава марки АНФ-6 в пеЧи СКБ-6063 емкостью

5 тонн.

На оставшийся расплав в печи от предыдущей плавки загружают флюоритовый концентрат в количестве 2200 кг в смеси с кальцинированной содой в соотношении 1-0,03, что составляет 66 кг NazCO>. После проплавления расплав рафинируют путем выдержки в течение 10 мин. Затем в печь загружаЬт глинозем в количестве 700 кг с последующим его проплавлением. Вы-" пуск и грануляцию флюса осуществляют по существующей технологии.

Результаты испытаний и контроля качества полученного флюса АНФ-6 по предлагаемому способу приведены в таблице.

Время выдержки мин

Содержание

Содержание во, флюсе, Опыт серы во флюоритовом концентрате флюоритовый концент рат

СаГ глинозем сода

2200 15

2200 22

700

700

Количество .шихтовых материалов, кг

Таким образом, совокупность пере. численных признаков и их параметров позволяет получать фторидно-оксидные флЮсы с низким содержанием серы, . используя при этом флюоритовый кон. центрат с содержанием 0,3-0,5ь S, что не достигается всеми другими известными способами.

Указанный способ десульфурации фторидно-оксидных расплавов позволяет снизить содержание серы на 84883 (абс.), а также улучшает техникс экономические показатели выплавки фторидных флюсов при использовании текущих поставок флюоритового концентрата. Внедрение предлагаемого способа позволит получить годовой экономический эффект 1.00 тыс. руб.

0 335 67,3 0,080

0.335 66,5 0,050

1008251

Продолжение таблицы

Количество шихтовых материалов кг

Содержание во флюсе

Л-Время выдержки мин

Опыт

СаР флюоритовый глинозем сода концентрат

700

700

700

Составитель

Редактор Е.. Кинив Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Заказ 2273/35 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2200 44

2200 66 2200 70

Содержание серы во флюорит дивом концентрате

0,335 64;7

0 335 63 2

0,335 59,3

0,032

0,024

0,020