Способ получения периклаза

Способ получения периклаза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА , в электродуговой :йечи, включаю1ЦИЙ плавку магнийсодержащего сырья на низшей ступени трансформатора . при переменной мощности дуги, о тл и .4 а ю щ и и с я тем, что, с целью повьппения качества периклаза, увеличения доли выхода периклаза, высоких классов, плавку магнезита ведут последовательно на высшей и низшихс-тетупенях трансформатора с соотношением вводимой в печь мощности на этих ступенях 1,5-3,5. 2. Способ по П.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что соотношение длительности периодов работы печи на высшей и низшей ступенях .трансфоркГатора составляет 1,5-4,5, а сумма двух последовательных периодов (Л 4-8 ч. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NIINO54

РЕСПУ БЛИН

0Ю (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTlO (21) 3537331/29-33 (22) 13.01.83 (46) 30.11.84. Бюл.144 (72) Ю.И.Сторожев, В.В.Мечев, В.Н.Непомнящий, P.H.Ñìèðíîâà, Г.А.Чернов, С.П.Грачев и Г.П.Жилин (71) Красноярский ордена Трудового

Красного Знамени институт цветных . металлов им. M.È.Êàëèíèíà (53) 666.763.46(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9975689, кл. С 04 В 35/62, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

9998434 кл. С 04 В 35/62, 1981 (прототип). (54)(57) 1.. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛА"

ЗА, в электродуговой печи, включающий плавку магнийсодержащего сырья на. низшей ступени трансформатора при переменной мощности дуги, о тличающийся тем, что, с целью повышения качества периклаза, увеличения доли выхода периклаза, высоких классов, плавку магнезита ведут последовательно на высшей и низших, тступенях трансформатора с соотношением вводимой в печь мощности на этих ступенях 1,5-3,5.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что соотношение длительности периодов работы печи на высшей и низшей ступенях трансформатора составляет 1,5-4,5, а сумма ® двух последовательных периодов

4-8 ч.

60 2

1 11265

Изобретение относится к получению периклаза в электродуговых печах.

Известен способ получения периклаза плавкой брусита на блок в дуговой электропечи, чередуя через 3,5-:

20 ч большую скорость его наплавления 30-50 мм/ч с меньшей О, 15 мм/ч, с которой и заканчивается процесс плавки при общей ее продолжительности 46-80 ч в том числе с открытой 10 дугой 0,3-7,5 ч при средней скорости наплавления блока 15-29 мм/ч 13.

Указанный способ позволяет увеличить выход. монокристаллов периклаза, но последние не имеют высоких диэлектрических параметров из-за анизотропии. свойств.

Наиболее близким к предлагаемому является способ .получения периклаза плавкой магнийсодержащей шихты на щ блок в дуговой электропечи при перно" дическом снижении силы тока в 2-5 раз на 2-10 ч через каждые 5-20 ч ра- .боты печи на номинальном токе (22.

Однако в случае плавки магнезита 25 на низших ступенях напряжения трансформатора указанный способ. недостаточно эффективен в повышении качества периклаза, так как ббъем расплава при работе печи на этих ступенях напряжения незначителен и поэтому миграции примесей затруднены. Кроме того, резко снижается производительность процесса.

Цель изобретения — повышение качества периклаза и увеличение доли выхода периклаза высоких классов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения периклаза в электродуговой печи, включающему плавку магнийсодержащего

46 сырья на низшей ступени трансформатора при переменной мощности дуги, плавку магнезита ведут последовательно на высшей и низшей ступенях трансформатора с соотношением вводимой

45 в печь мощности на этих ступенях

1 5-3,5.

Причем соотношение длительности периодов работы печи на высшей,и низшей ступенях трансформатора сос-. тавляет 1,5-4,5, а сумма двух последовательных периодов 4-8 ч.

При чередовании периодов работы печи на высшей и низшей ступенях трансформатора плавка ведется.в режиме активного плавления с последующей выдержкой расплава при температуре плавления. Чередование минимальной и максимальной мощности дуги обеспечивает условия для зонной плавки, т.е. для повторной очистки от примесей вновь расплавляемых верхних, слоев периклаза.

Скорость охлаждения жидкотвердой части блока уменьшается. В жидкотвердом состоянии расплава наиболее активно происходит .Удаления микропримесей вследствие капиллярных эффектов, обусловленных разностью межфазных натяжений на границах фаз: твердое — жидкость среднего состава и твердое — жидкость, обогащенная примесями.

Если отношение мощностей, вводи-. мых в плавильную ванну при работе лечи на высшей (первой) и низшей ь и (девятбй) ступенях трансформатора

Ф

I — >3,5, то. ванна при работе печи на девятой, ступени трансформатора сильно переохладится, что приведет к увеличению скорости кристаллизации при медленном наращивании блока.

Если - < 1,5, то скорость кристаллнУ Ф зации будет тоже высокой при достаточно быстром наращивании блока.

В обоих случаях вследствие высокой скорости кристаллизации не будет обеспечено увеличение степени очистки периклаза от примесей, содержащихся в магнезите.

Мощность M в основном периоде плавки практически постоянна и соответствует максимально возможному значению мощности, вводимой в печь, при работе на первой ступени трансформатора.

Иощность МЗ, вводимую в печь при работе на девятой ступени трансформатора, изменяют путем изменения силы тока, подаваемого на электроды.

Если соотношение периодов работы печи на первой и девятой ступенях трансформатора g 1,5, то образую« (у щийся в ванне объем расплава значительно меньше максимально возможного, вследствие чего миграция примесей в корку блока затруднена. л .Если 4,5 i " р1,5, то объем расВз плава макснмально возможный, а условия для миграции примесей наиболее благоприятные. \

Если " 74,5, то объем расплава максимальйо возможный; но вследствие высокой скорости наплавления блока

Технико-экономические показатели плавок приведены в табл.2.

Таблица 1

Технико-экономические показатели плавки с переменной мощностью дуги.Способ

Свойства

Известный

Предлагаемый

0,09

Содержание в магнезите Ре О 7.

2 3) 0,09

Вьмод периклаза, (оценка качества периклаза в кусках), т/Ж:

9, 96/100

3,42/34,34

5,88/59,04

8, 4/100

1,26/15

6,54/77,9

0,60/7,1

1 сорт

1l сорт

0,66/6,62 ш сорт

Содержание в периклазе Ng0

1 сорт/П сорт,Ж

97,53/97,36

98,07/97,67

3 11265 эффект дополнительной очистки периклаза от примесей при чередовании мощности дуги имеет место только в отдельных слоях по высоте блока.

Чем больше мощность М„тем мень ше соотношение периодов 1/ э при прочих равнык условиях требуется для достижения максимально возможного объема расплава., Если суммарное время двух после- 1п довательнык периодов работы нечи на высщей и низшей ступенях трансформатора а 4 ч, то миграция примесей в корку уменьшается вследствие снижения активности диффузионных процессов. Если lp ) 8 ч, то эффективность очистки пернклаза от примесей снижается вследствие ослабления процесса зонной очистки периклаза при повторном расплавлении верхних слоев периклаза.

Hp и м е р 1. Плавка ведется в злектродуговой печи ОКБ-955 с трансформатором мощностью 1200 кВт на магнезите второго сорта последовательно на первой ступени трансформатора при силе тока 3?,5-8,0 кА, напряжении 0 98 В в течение 2,5 ч,затем на девятой ступени трансформатора при 3 =3-3,5 кА, Ц ?О В в течение =1, 5 ч. При этих режимных параметрах обеспечиваются соотношения близкие к гра- ничным:К,/Йэ=3,4;Ф ti> =1,66 61 i> 2 ч.

Технико-экономические показатели as цпавок приведены в табл.1.

60 4

Пример 2. Плавка ведется на магнезите второго сорта последовательно на первой ступени трансформатора при силе тока 3 =6,8 кА, напряжении 0 =95-97 В в течение „=5 ч, затем на девятой ступени трансформатора при 3 = 3-3,5 кА, 0 =70 В в течение э 1,5 ч. При, этих: режимньм параметрах обеспечиваются средние граничные соотношения: М1 /Иэ =2,7" 1 3,4;т., +Ф

=6,5 ч.

Пример 3. Плавка ведется на магнезите первого сорта последовательно на первой ступени трансформатора при силе тока Э =6,8 кА, напряжении U =95-97 В в течение Г, =

=6,5 ч, затем на девятой ступени трансформатора.при Э -"3-3,5 кА, О --70 В в течение э=I 5 ч. При этих режимных параметрах обеспечиваются два граничных значения: й1 т9 Э Э 1 9

- 4 33 t. + ь 8 ч при — 2 7. йз

Технико-экономические показатели плавок приведены в табл.3.

Как видно из табл. 1-3 предлагаемый способ получения периклаза позволяет повысить удельное объемное сопротивление периклаза в 1,5-2,5 pass> увеличить выход периклаза первого класса на 6Ж, второго класса на

&2X.

1126560 б

Продолжение табл. 1

Способ

Свойства

Известный М

Производительность, кг/ч

Удельный расход магнезита,т/т

186

4,52.4,77

Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т

5000

5510

Удельное объемное сопротивление при 1000 С, Ом см:

1,7. 10т 1 кл+

8,8 ° 10Ь If кл;

1,1 ° 10 1 кл.

5,9 106 П кл. сорт

If сорт класс периклаза по ГОСТ 13236-73

Таблица 2

Технико-экономические показатели плавки с переменной мощностью

Свойства

Способ

Предлагаемый

Известный

«е е

Содержание в магнезите Fe>0,X

Выход периклаза, т/Х:

0,09

1 сорт

П сорт

4, 13/52,2

III сорт

Содержание MgO в периклазе

1 сорт/If сорт Ж

97,6/96,88

226

98,0/97,36

Производительность,кг/ч

Удельный расход магнезита, т/т

4,614

4,878

Удельный расход электроэнергии, кВт.ч/т

4551

4365

Удельное объемное сопротивление при 1000 С, Ом -см:

1 сорт

3,2 10 III кл.

3,8 ° 10 И кл.

6,1. 10 If кл.

4, 8-10,П кл.

П сорт

Предлагаевшй

172

0,086

7,91/100

3, 78/47,9

8, 2/100

1,7/20, 7

5,7/69,5

0,8/9,8

1126560

Таблица 3

Технико-экономические показатели плавки с переменной мощностью дуги

Способ

Предлагаемый

Известный

Содержание в магнезите Ре203,Ж

Выход периклаза, т/Ж:

0,06

0,06

Содержание MgO в периклазе

98,2/97,63

1 сорт/П сорт,7

97,39/96,63

Производительность, кг/ч

224

237

Удельный расход магнезита, т/т

4.035

4,494

Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т

4264

4535

Удельное объемное сопротивление при 1000 С Ом см:

1 сорт

П сорт

Составитель Л. Булгакова

Редактор Ю.. Ковач Техред Л,Мартяшова Корректор Г. Решетник

Заказ 863 1/ 18 . Тираж 605 Под лис ное

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

1 сорт

И сорт

9,665/!00

1,345/13,9

8,32/86,1

6,5 ° 10 П кл.

2,2 -10 Ш кл.

8, 9/100

7,83/87,6

1, 1/12,4

2,4 10 Ш кл.

1,1 10 Ш кл.