Способ ведения доменной плавки

Способ ведения доменной плавки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г, Класс1, з,1,2

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

О П И С Я Чт И Е способа ведения доменной плавки.

К авторскому свидетельству П. К. Вершинина, заявленному 25 февраля

1934 года (спр. о перв. № 142897).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 октября 1934 года. (342 — -343) Известно, что при выплавке чугуна, с целью удаления нежелательных в чугуне примесей и получения легкоплавкого шлака, необходимо применение флюсов, напр., известяка, доломита и др.

С теоретической точки зрения в качестве флюса возможно было бы применить соду (((а,СО,) или поташ (2 O3)

Однако, применение углекислого натра (соды), при отсутствии регенерации последнего, обходилось бы черезвычайно дорого. Учитывая, что,применение соды в качестве флюса может иметь значительные преимущества, в предлагаемом способе поставлена цель достигнуть возможности регенерации соды из отбросного шлака.

Известно, что извлечение водой щелочных металлов в виде различных их соединений с кремнием, алюминием из расплавленных силикатов, напр., шлаков, возможно при выливании последних в воду. Соединения натрия в растворе путем карбонизации углекислотой дымовых газов, всегда имеющихся в достаточном количестве, можно превратить в соду с выделением в осадке кремнекислоты, гидроокиси алюминия, углекислого кальция и пр.

Карбонизацию раствора соединений натрия, полученного при грануляции шлака, можно производить в аппаратах, напоминающих аппараты для извлечения аммиака, бензола, циана, серы из: газа коксовальных печей.

Полученный раствор соды путем упаривания, с использованием теплоты дымовых газов, и повторным применением слабых растворов соды для нового тушения шлака можно довести до насыщения.

Полученный насыщенный раствор соды в смеси с выпавшими кристаллами может быть направлен для увлажнения руды и кокса, загружаемых в доменную печь.

На основании химико-термодчнамических данных можно предпблагать, что образование соединений натрия с кремнием и алюминием протекает в области высоких температур, получаемых в доменной печи, превращение же последних соединений натрия в углекислый натрий происходит со значительной легкостью в области пониженных температур, предполагаемых при тушении шлака и карбонизации.

Уже одно сравнение теплот образования соединений натрия с алюминием и кремнием, по сравнению с теплотой образования углекислого натрия, показывает легкость проведения карбониза ции.

В самом деле, при образовании соединения натрия с алюминием или кремнием из исходных продуктов коксового производства замечается малый тепловой эффект, между тем как образование углекислого натрия при вышеописанных условиях протекает со значительным выделением тепла.

По принципу Бертло, последние факты доказывают легкость проведения карбонизации.

Протекание в природе аналогичных процессов выветривания силикатов дополнительно доказывает легкость проведения вышеука" àííûõ процессов в технических условиях.

С целью уменьшения потерь соды необходимо осадок, полученный при гашении шлака, промывать водой;: полученный слабый раствор содь1 употреблять для гашения новых порций шлака.

Для выделения осадков гидроокиси кремния, алюминия из насыщенного раствора соды необходимо применение отстойников. Конечно, неизбежны некоторые потери соды, вызывающие необходимость ее добавки со стороны.

Для восполнения теряемой соды вовсе необязательно применение дорогой и дефицитной соды. С последней целью можно применить, как предлагает автор, дешевый сульфат натрия, проведя нижеследующие процессы: а) в доменной печи.

1Чаг$04+ 2С = 1Чаг$+ 2СОг, б) при карбонизации

Иаг$+ СОг+ Н О = 1ЧагСО,, + Н,$, Известно, что сера из руды и кокса в процессе выплавки чугуна удаляется при существующих способах, главным образом, в виде соединений CaS, следовательно, образование в печи аналогичного соединения из Na>$04HI не может вызвать повышенного содержания серы в чугуне. Наоборот, в связи с большей прочностью соединения 11аг$, полученного при взаимодействии соды и серы, по сравнению с соединением CaS, есть основания предполагать возможность уменьшения содержания серы в чугуне при предлагаемом способе.

Таким образом, без всякого ущерба можно добавку теряемой соды восполнять сульфатом натрия, что может даже создать дополнительные источники для получения соды.

Несмотря на некоторые недостатки смачивания кокса и руды насыщенным раствором соды в смеси с ее кристаллами, предлагаемый способ, по мнению заявителя, имеет значительные преимущества.

Отказавшись от применения современных флюсов и перейдя на смачивание кокса и руды раствором соды, проникающим в поры последних, мо кно, как думает автор, увеличить использование рабочего пространства печи.

Возможно также использовать полученный раствор соды для мокрого тушения кокса в тушильной башне при коксовальных печах.

Возможны возражения против применения предлагаемого способа по соображениям уменьшения реакционной спосооности кокса в связи с его искусственным „озолением".

Однако, последние опасения вряд ли являются основательными по нижеследующим соображениям.

В связи с увеличенной загрузкой кокса на единицу объема печи, химические процессы в единице объема будут происходить со значительно большей интенсивностью. увеличение интенсивности процесса потребует подачи большего количества воздуха в печь, что создает большие скорости его прохождения по поперсчному сечению печи.

Правильность последнего заключения подтверждают факты из эксплоатации некоторых цехов для извлечения серы и циана из коксовального газа, г;оказывающие, что с увеличением скорости газов интенсивность химических процессов увеличивается.

Что же касается расхода топлива, то он вряд ли, несмотря на увлажнение руды и кокса, может увеличиться, так как температуру выпуска шлаков и чугуна можно держать ниже в связи с большей легкоплавкостью новых шлаков.

Предмет из обретения.

1. Способ ведения доменной плавки с применением соды (Na CO",) или поташа (К СОг) в качестве флюса, отличающийся тем, что руду или кокс, или то и другое, до загрузки в доменную печь смачивают раствором одной из этих солей или их смеси.

2. Горнем осуществления способа по и. 1, отличающийся тем, что кокс смачивают раствором соды или поташа при тушении кокса.

3. Прием осуществления способа по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что полученный и ри плавке шлак выливают в воду, с целью вы щелачивания солей натрия и калия для регенерации соды и поташа карбонизацией раствора газом, содержащим углекислоту, напр., колошниковым газом.

Эксперт Д. К. Недризайлов

Редактор И. Ф. Лльлииулер

Тип. „Пе . Труд". с" ак. 180 — 400