Способ переработки никельсодержащих отходов легированных сталей и сплавов

Способ переработки никельсодержащих отходов легированных сталей и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

баб и

Я @тен„- „, ОПИСАН ИЕ

ИЗО6РЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских, Социалистических

Республик (11) 49 44I4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02. 04.74 (21) 2М 9388/22-I (51) М. Кл. С 223 7/00 с присоединением заявки. Государственный иомнтет

Совета Министров СССР но делам иэобретений и отырытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05 <2.75,Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания lO, Ы.75 (53) УДК 88 ° 048.598 (088. 8) (72) Авторы Э.Н. Петрова, Н.И. Грань, Б.П. Шерман, В.С. Эагррский изобретения A.À. Ферштатер, В.B. Морозов, О.В. Сосновский и Я.ll. ц1ейн

Проектный и научно-исследовательский институт Гипроникель" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НИКЕЛЬСОДЬРЖАЩИХ ОТХОДОВ

ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕИ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке никельсодержащих отходов легированных сталей и сплавов.

Известен способ переработки отходов от изго" овления специзделий из высоколегированных сталей и сплавов, полученных после электрохимической и электроимпульсной обработки этих специзделий, при котором отходы плавят со штейном и легкоплавким шлаком для перевода никеля и кобальта в штейн, а части вольфрама, хрома и молибдена — в шлак. Однако наблюдается получение никеля в виде промпродукта (штейна), а не в виде товарного продукта (например, ферроникеля). Кроме того, такие легирующие металлы, как вольфрам, молибден, хром, извлекают ся в промпродукт (шлак) в недостаточ-

I ной степени.

Цель изобретения - более высокое

5 извлечение никеля, кобальта и большей

I части железа иэ никельсодержащих отходов легированных сталей и сплавов в товарный ферроникель, а хрома, I îëü10 фрама и молибдена — в шлаковый проипродукт (и частично - в возгоны). Для этого плавят отходы при температуре

145(I 900 С, продувают расплав кислородом или воздухом в течение I5-20 мин и вводят в расплав натрийсодержащие флюсы (например, соду) в количестве

0,2-2,0 вес.ч. от веса отходов с последующим сливом образовавшихся шлака и ферроникеля. В процессе плавки и продувки расплава хром, вольтерам и молибден окисляются и переходят в шлак, а никель, кобальт и часть железа остаются в сплаве, который представляет аоЗо !

4944 Е4

15

45 боИ т ов арныИ ферроникель.

Пример I Стружку никельсодержащих отходов весом I5 кг,расплавляют в дуговой электропечи мощностью 60 ква.

Рабочий. режим печи: напряжение 45 в, сила тока до 300 а. Печь футерована хромомагнезитовым кирпичом. Нагрев достигался двумя графитовыми электродами диаметром 75 мм, расположенными наклонно в ванне печи. Стружка расплавляется в течение 40 иин при температуре

I460 С. После расплавления стружки отбирают пробу расплава из печи.

Состав исходного расплава стружки, %: никель 53,89; хром I9,9; вольфрам

6 I молибден 3 I.

На расплав стружки загружают 8 кг непрокаленноИ соды. После расплавления соды через силикатовый стержень, погруженный в расплав, продувают расплав кислородом, расход которого регулируют редуктором. Продувают Е5 мин при отключенной печи. Расход кислорода за время продувки 750 л (50 л/мин). По окончании продувки шлак сливают в изложницы. Первый слив шлака получают весом 9,5 кг с содержанием, %: никель

3,3; хром 26,I4; вольфрам 6,05; молибден 2,9.

После первого слива шлака в печь загружают еще 8 кг непрокаленной соды и повторяют операцию расплавления соды и продувку расплава кислородом. По окончании 2=ой продувки и отстаивания из печи сливают шлак (2=оИ слив) и сплав в изложницы.

Вес полученного шлака 2=го слива

5,5 кг с содержанием, %: никель I,02; хром 6,4; вольфрам 4,96; молибден

2,83; Вес полученного сплава (ферроникеля) 9,2 кг с содержанием, ф.: никель

93,5I хром не обнаружен; вольфрам

О, 08; молибден О, I2 сера О, 05; углерод 0,02; фосфор 0,02; марганец 0,02.

Извлечение никеля в сплав составляет

95,4ф.; извлечение в шлак хрома 98%; вольфраиа 963;молибдена 92%.

Во время плавки в печи и во вреия слива продуктов плавки замеряют температуру оптическим пирометром ОППИР-09.

Температура шлака колеблется от I400 до I500 С., Пример 2. Стружку никельсодержащих, отходов весом 20 кг расплавляют в дуговой электропечи мощностью 60 ква при температуре I600 С. После расплавления стружки в печь загружают IO кг непрокаленной соды и 5 кг кварца (с содержанием окиси кремния около 70%) Плавку шихты, продувку кислородом, отбор проб и слив продуктов плавки производят аналогично примеру I.

Расход кислорода (за 2 продувки)

2,0 м . Расход соды (непрокаленной)

20 кг, кварцита IO кг.

Содержание в исходной стружке составляет Я: никель 58,4; хром I99,I; вольфрам 7,76; молибден З,OI.

Получают сплав (ферроникель) I4,2 кг с содержанием, fo. никель 79,3; хром

0 30; вольфрам O 60; молибден 0,42; остальное железо. Извлечение никеля в сплав 96,5%, а хрома,,вольфрама и молибдена в шлаковый продукт более 90% каждого.

Пример 3. В трехтонную 3=электродную дуговую электропечь мощностью

I,8 мгвт загружают 2000 кг чушек отходов легированных сплавов марки BE-I02, 2400 кг соды порошковой, I200 кг кварцевого песка. После расплавления шихты при I600-Е700оС расплав отходов продувают кислородом в два приема. Время продувки 30 мин. На каждую продувку используют IÎ баллонов кислорода (60 нм ). Общий расход кислорода на плавку 20 баллонов (Е20 нм кислороде), общее вреия продувки Е ч..

Содержание в исходных отходах (чушках), %: никель 28,3; железо 45,3; вольфрам 5,50; молибден 2,I5; хром

I5,4.

В результате плавки получают товарныИ ферроникель весом 870 кг (феррони4944I4

Формула изобретения! о!

Составитель Д,,КаЛЬНИЦКИй

Редактор ФилиппОз а техредЯиелена е"PРе ToР T ДобРонольокаЯ

Заказ Я,3 Я 11зд. № fg 3 Тира" 10

Г!одписиое

11,111!11!11! 1 осударствеииого комитета < овета Мииистров CCCP по делам изобретений и открыгий

Москва, Ж-35 Раугискаи иаб., д. 4/5

Г1ПП,.!1атепт" Москва, Г-59, Бережковская иаб., "1

I кель из печй слит не полностью) состава, %: никель 47, с12; железо 52, О; хром ! не обнаружен; молибден O,I9; вольфрам менее 0,2 и 2 слива шлака. 1=ый слив весом 2300 кг состава, %: вольфрам

3,97; молибден 0,55; трехокись хрома

П,4; никель 2,6. 2=ой слив шлака весом I 420 кг состава, %; вольфрам I,25; молибден I,IO; трехокись хрома 6,2; никель 2,2.

Извлечение никеля в ферроникель около 95,3%; железа около 65%. Извлечение в шлаковый полупродукт вольфрама 9S%; хрома 98%; молибдена 65%.

Ориентиров очные технико=зкономические расчеты по переработке никельсодержащих отходов легированных сплавов (в количестве 3300 т в год при среднем со-ставе отходов, %: никель 6I,O; хром

I7, 0; вольфрам 3,2; молибден 3, 3) на ферроникель (товарный) (с извлечением вольфрама, молибдена и хрома в шлаковый промпродунт) дают годовую прибыль

I,6 млн.руб. в год при переработке отходов с содовыми шлаками.

Способ переработки никельсодержащих отходов легированных сталей и сплавов плавлением, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения из отходов никеля, кобальта и железа в ферроникель и извлечения хрома, вольфрама и молибдена в шлаковый продукт, плавку никельсодержаших отходов проводят при температуре I450-I900 С, а полученный расплав продувают кислородсодержащим газом в течение I5-Е20 мин с добавкой натрийсодержащих флюсов в количестве

0,2-2,0 вес.ч. от веса отходов с посл едующим сл ив ом образов ав шихся шлака и ферроникеля.