Способ внепечной стабилизации отвального шлака феррованадиевого производства

 

Использование: изобретение относится к области черной металлургии, конкретно, к способам обработки шлаковых расплавов. Сущность изобретения: оксид бора предварительно смешивают с обожженным на 50- 80% известняком в соотношении (0,25-1,0): и вводят смесь в шлаковый расплав в количестве 0,01-0,05 от его-массы. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s!)s С 21 С 7/076

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4911641/02 (22) 15.02.91 (46) 23.08.93. Бюл, ¹ 31 (71) Научно-производственное обьединение

".Тулачермет" (72) Н.Г.Гладышев, А,С.Белкин, Г.С,Колганов, И.С.Кошелев, Г.Ф.Мастыков и B.Т.Комаров (73) А.П.Пухов (56) Авторское свидетельство СССР

N 922156, кл. С 21 С 7/00, 1980, Производство технической пятиокиси ванадия и феррованадия ТИ-127-Ф-06-89.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам обработки шлаковых расплавов с целью изменения их физических и химических свойств, Целью изобретения является увеличение гидравлической активности и стабилизации гранулометрического состава отвального шлака феррованадиевого производства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе внепечной стабилизации отвального шлака феррованадиевого производства, включающем ввод в шлаковый расплав оксида бора, оксид бора предварительно смешивают с частично обожженным на 50-80% известняком в массовом соотношении (0,25-1):1 и вводят смесь в шлаковый расплав в количестве 0,01-0,05 от его массы.

Ввод в состав стабилизирующей смеси известняка обусловлен следующими соображениями: — вызвать барботаж шлакового расплава и обеспечить более равномерное распределение оксидов бора в обьеме шлака;

„., SU„„1836443 А3 (54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ClÀÁÈËÈÇÀЦИИ ОТВАЛЬНОГО ШЛАКА ФЕРРОВАНАДИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Использование: изобретение относится к области черной металлургии, конкретно, к способам обработки шлаковых расплавов, Сущность изобретения: оксид бора предварительно смешивают с обожженным на 5080% известняком в соотношении (0,25-1,0):1 и вводят смесь B шлаковый расплав в количестве 0,01-0,05 от его-массы. 3 табл, — ввести в шлаковый расплав дополнительное количество оксида кальция.

B соответствии с этим достигается увеличение гидравлической активности и стабилизация гранулометрического состава отвального известково-силикатного шлака.

Важным отличительным признаком является использование частично обожженного известняка.

При использовании известняка, обожженного менее чем на 50%, в шлаковый расплав поступает недостаточное количество оксида кальция при большом охлаждающем эффекте вводимой добавки. Это приводит к значительному уменьшению гидравлической активности шлака, и степени стабилизации его гранулометрического состава.

При использовании известняка. обожженного более чем на 80% е шлаковый расплав поступает повышенное количество оксида кальция в условиях недостаточного перемешивания шлакового расплава выде1836443 ляющимся углекислым газом и плохой ассимиляции оксида кальция шлаковым расплавам, Результатом этого также является существенное уменьшение гидравлической активности шлака и степени стабилизации его гранулометрического состава, Массовое отношение оксида бора к извес.гняку должно находиться в пределах

0,25-1.

При значении отношения оксида бора к известняку менее 0,25 в шлаковый расплав поступает повышенное количество оксида кальция в условиях избытка выделяющегося углекислого газа и значительного охлаждающего эффекта вводимого в состав смеси известняка. В результате этого существенно уменьшается гидравлическая активность шлака и степень стабилизации его гранулометрического состава, При значении отношения оксида бора к известняку более 1 в шлаковый расплав поступает недостаточное количество оксида кальция в условиях слабого перемешивающего действия малого количества вводимого известняка, что приводит к уменьшению гидравлической активности шлака и степени стабилизации его грэнулометрического состава, Массовое соотношение компонентов стабилизирующей смеси определено экспериментально при расходе оксида бора в пределах 5-10 кг/т отвального шлака.

В связи с изложенным общий массовый расход двухкомпонентной стабилизирующей смеси составляет; — при расходе BzOa 5 кг/т — 10-25 кг/т — при расходе ВгОз 10 кг/т — 20-50 кг!т, Таким образом, при расходе оксида бора в пределах 5-10 кг/т общий расход смеси будет равен 10-50 кг/т или 0,01-0,05 от массы шлакового расплава.

При меньшем и большем значениях общего расхода стабилизирующей смеси существенно снижается его гидравлическая активность и резко умейьшэется степень стабилизации его гранулометрического состава, Результаты экспериментальной проверки влияния степени обжига известняка, массового отношения оксида бора к известняку и общего расхода стабилизирующей смеси на степень стабилизации гранулометрического состава отвального шлака феррованадиевого производства и его гидравлическую активность приведены в таблицах 1, 2 и 3, Для определения степени стабилизации гранулометрического состава отвального шлака производили отбор проб массой 10 кг в начале, середине и конце слива стэбилизированного шлака, Пробы шлака взвеши- вали, подвергали дроблению во фракции 1025 мм и рэссеву на сите с размером ячеек

0,08 мм. Степень стабилизации определяли как отношение массы оставшегося на сите шлака к массе шлака до его рассева, выраженное в процентах. Шлак, неподвергнутый стабилизации, рассыпается в мелкодисперсный порошок, который полностью

10 (кроме металловключений в виде корольков) проходит через сито с размером ячеек

0,08 мм.

Гидравлическую активность стабилизированного шлака определяли путем испыта15 ния стандартных образцов по ГОСТ

310.4-76.

Иэ приведенных в таблицах 1-3 данных следует, что пределы степени обжига известняка (50-80 ), массового отношения окси20 да бора к известняку (0,25-1) и мэссовоге отношения стабилизирующей смеси к шлаковому расплаву (0,01-0,05) являются оптимальными и обеспечивают степень стабилизации гранулометрического состав* известково-силикатного шлака в пределах 93,0-94,8% и его гидравлическую. активность на уровне 129-130 кгс/см (пр минимальным значениям достигнутых показателей в заявленных пределах), 30 При меньших и больших значениях заявленных параметров показатели способа существенно ухудшаются.

Ниже приведен пример конкретногр технического осуществления предлагае35 мого способа внепечной стабилиээцим отвального алака феррованадиевого производства, При выплавке феррованадия в дуговой электропечи,ЦС-6Н1 силикоалюмотермиче40 ским способом получают 3 т сплава и 6 т отвального известково-силикатного шлака, содержащего 0,29 YzOq, 0,18% Геок, 59.53 СаО 28,20 SION, 7,12% МдО, 4,45

А!20з, 0,12 Mri0, 0,117; Сг20з.

45 При сливе из электропечи отвального. шлака в него равномерно вводят 60-300 кг стабилизирующей смеси, содержащей соответственно 30-60 кг оксида бора и 30-240 кг известняка, обожженного на 50-80 .

50 Частично обожженный известняк со; держал 47.3-75,7 СаО, 1,05-1,20 Sf0g.

0,03-0,05о МпО, .0,32-0,417 Fe0, 0,250,330 А!20з, 0,015-0,020 Р205, 0,0250,030 S.

55 Стабилизированный шлак после эатвердевания и охлаждения подвергали помолу совместно с добавками, повышающими егр гидравлические свойства, и испольэовали для изготовления бетонных и железобетонных изделий.

1ЯЗЯ 1-13

Табли»

Влияние степени обжига известняка на степень стабилизации гранулометрического сп:; . ва и гидравлическу|о активность отвального шлака идравлическая актг .ость отвального ц,п;,;:.кгс/см

Степено с отвально

123

130

133

131

121

П р и м е ч а н и е . степень обжига известняк,-, определяли как отношение,o СаО:, дукте обжига к 94% СаО (содержанию оксида кальция в извести, полученной в реэ.:, тате обжига известняка на 100%), выраже:-гное в процентах;

В2Оз массовое отношение =0,625;

СаСОз расход стабилизирующей смеси =- 0.03 от массы шлакового расплава.

Таблиц

Влияние массового отношения оксида бора к частично обожженному известняку 1-:.,: степень стабилизации гранулометрнческого состава и гидравлическую активнаст .отвального шлака ческая а-: ше ие дзвpñ у i отвально,, кгс/см

120

П р и м е ч а н и е. Степень обжига известняка равна 65%

Расход стабилизирующей смеси равен 0.03 от массы шлакового рлспл» -, .

Предлагаемый способ обеспечивает существенное улучшение экологических условий производства ванадиевых ферросплавов.

Формула изобретения

Способ внепечной стабилизации отвального шлака феррованадиевого производства, включающий ввод в шлаковый расплав оксид бора, о т л и « л ю щ и и г тем, что, с целью чвеличения гидраял ". ской активности шлака и стабилизацп . и :-:: лометрического состава шлака, оксид 6 5 предварительно смешивают с обож>ко: на 50-80% известняком в соотнош;::: (0,25-1,0):1 и вводят смесь в шлаковь и р;-:; плав в количестве 0,01-0,05 от ei о массы.

1836443

Таблица 3

Составитель H. Гладышев

Тех ред M. Ìoðãe Hòàë Корректор M. Демчик

Редактор

Заказ 3009 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Влияние массового отношения стабилизируюьцей смеси к шлаковому расплаву на степень стабилизации и гидравлическ11ю активность отвального шлака