Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ переработки отвальных конверторных шлаков предприятий по производству никеля с получением никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20хн2м и 20н2м

Классы МПК:C22B7/04 переработка шлака 
C21C5/00 Получение углеродистой стали, например нелегированной стали с низким или средним содержанием углерода или литой стали
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Веселовский Александр Александрович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-09-07
публикация патента:

Изобретение относится к металлургии. Способ переработки отвального конверторного шлака производства никеля включает дробление указанного шлака в шаровой мельнице и просеивание его через сито с размером ячейки 1 мм. В результате металлообработки заготовок из стали 20 получают стальную стружку толщиной до 1 мм, окунают ее на 1-2 минуты в ванну с разбавленной соляной кислотой, промывают, сушат до полного удаления влаги, смешивают 10-20 мас.% стружки с 80-90 мас.% просеянного отвального конверторного шлака и добавляют сверх 100 мас.% 2-5 мас.% хлористого аммония. Затем полученную смесь упаковывают в контейнер из жаростойкой стали с плавким затвором, нагревают контейнер со смесью до температуры 1050-1100°С, проводят выдержку при этой температуре в течение 4-6 часов, охлаждают, разбирают контейнер, отделяют стружку магнитной сепарацией, очищают ее грохочением, брикетируют, переплавляют в электродуговой печи и разливают в слитки-полуфабрикаты. Полученные слитки-полуфабрикаты могут быть использованы для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М. Обеспечивается извлечение никеля из отвального конверторного шлака производства никеля. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения никеля из отвальных конверторных шлаков с целью получения никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М.

Для получения никелевых полуфабрикатов использовался конверторный отвальный шлак состава, указанного в таблице 1.

Таблица 1.
Состав отвального конверторного шлака.
Химический состав, мас.%
MgO SiO2Al 2O3Cr2O 3NiOCo 3O4МоО3 MnOCaO SFe2O3
1-320-30 1-2до 0,10,2-0,6 0,1-0,30,1-0,3 до 0,11-4 2-3ост.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ переработки никельсодержащих конверторных шлаков комбинатов, производящих никель, заключающийся в дроблении конверторного шлака, смешивания его с алюминиевым шлаком, полученным при производстве вторичного алюминия и добавкой извести.

После чего полученную шихту, состоящую из конверторного шлака, алюминиевого шлака и извести расплавляют в электродуговой печи с целью получения ферроникеля, содержащего 5-20% никеля и 0,5-1,5% кобальта, остальное - железо (см. патент на изобретение № 2230806, С22В 7/04).

Конверторные шлаки указанного в таблице 1 состава металлургической переработке не подлежат из-за низкого остаточного содержания в них никеля.

Задачей изобретения является переработка отвальных конверторных шлаков предприятий по производству никеля с получением никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М.

Технический результат обеспечивается химико-термической обработкой отвального конверторного шлака в смеси со стальной стружкой и последующим ее переплавом в дуговой электропечи.

Поставленная задача решается предварительным дроблением отвального шлака в шаровой мельнице и последующим просеиванием через сито с размером ячейки 1 мм. Затем отвальный шлак в количестве 80-90 мас.% перемешивается со стальной стружкой, полученной металлообработкой заготовок из стали 20. Содержание такой стружки в смеси с отвальным шлаком составляет 10-20 мас.%. В полученную смесь в качестве активатора вводится хлористый аммоний в количестве 2-5 мас.% сверх 100 мас.%.

Полученную смесь помещают в контейнер из жаростойкой стали, снабженный плавким затвором, и нагревают до температуры 1050-1100°С в течение 4-6 часов.

Никель, содержащийся в отвальном шлаке, переходит в хлорид, который в последующем на поверхности стальной стружки осаждается с образованием металлического никеля. Осажденный таким образом никель диффундирует вглубь металла стружки, легируя последнюю. За 4-6 часов происходит сквозное легирование стальной стружки, толщиной до 1 мм.

В последующем, легированная никелем стальная стружка после брикетирования переплавляется в электродуговой печи и разливается в слитки.

Состав получаемого никелевого полуфабриката представлен в таблице 2.

Таблица 2.
Состав получаемого никелевого полуфабриката
Химический состав, мас.%
Ni СоМо CuMnCr SFe
1,6-2,5 0,1-0,25до 0,02 до 0,2до 0,01 0,1-0,2до 0,5 ост.

Способ получения никелевого полуфабриката для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М из отвальных конверторных шлаков предприятий, производящих никель, осуществляют следующим образом. Полученную в результате металлообработки заготовок из стали 20 стружку, толщиной до 1 мм, окунают на 1-2 минуты в ванну с разбавленной соляной кислотой, промывают, сушат до полного удаления влаги, смешивают 10-20 мас.% стружки с 80-90 мас.% просеянного отвального шлака и добавляют сверх 100 мас.% 2-5 мас.% хлористого аммония. Затем полученную смесь упаковывают в контейнер из жаростойкой стали с плавким затвором, нагревают контейнер со смесью до температуры 1050-1100 °С, проводят выдержку при этой температуре в течение 4-6 часов, охлаждают, разбирают контейнер, отделяют стружку магнитной сепарацией, очищают грохочением, брикетируют, переплавляют в электродуговой печи и разливают в слитки-полуфабрикаты.

Таким образом, заявленный способ, по сравнению с прототипом не требует металлургического передела, достаточно прост в оснащении, позволяет экономить дорогостоящий ферроникель и ориентирован на извлечение никеля из отвальных конверторных шлаков с целью получения никелевого полуфабриката, пригодного для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ переработки отвального конверторного шлака производства никеля, включающий дробление отвального конверторного шлака производства никеля в шаровой мельнице и просеивание его через сито с размером ячейки 1 мм, отличающийся тем, что полученную в результате металлообработки заготовок из стали 20 стальную стружку толщиной до 1 мм окунают на 1-2 минуты в ванну с разбавленной соляной кислотой, промывают, сушат до полного удаления влаги и смешивают в количестве 10-20 мас.% стружки и 80-90 мас.% просеянного отвального конверторного шлака с добавлением сверх 100 мас.% смеси хлористого аммония 2-5 мас.%, затем полученную смесь упаковывают в контейнер из жаростойкой стали с плавким затвором, нагревают контейнер со смесью до температуры 1050-1100°С, проводят выдержку при этой температуре в течение 4-6 часов, охлаждают, разбирают контейнер, отделяют стружку магнитной сепарацией, очищают ее грохочением, брикетируют, переплавляют в электродуговой печи и разливают в слитки-полуфабрикаты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученные слитки-полуфабрикаты используют для производства сталей 20ХН2М и 20Н2М.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2514750

patent-2514750.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C22B7/04 переработка шлака 

Патенты РФ в классе C22B7/04:
способ переработки титановых шлаков -  патент 2522876 (20.07.2014)
способ переработки алюминиевого шлака -  патент 2518805 (10.06.2014)
способ получения неорганического материала на основе оксинитридов титана -  патент 2518363 (10.06.2014)
способ извлечения металлов из силикатных шлаков -  патент 2515735 (20.05.2014)
способ получения пентаоксида ванадия из ванадийсодержащего шлака. -  патент 2515154 (10.05.2014)
способ переработки высокоглиноземистых шлаков алюмотермического производства ферросплавов -  патент 2511556 (10.04.2014)
способ извлечения никеля и кобальта из отвальных конверторных шлаков комбинатов, производящих никель -  патент 2499064 (20.11.2013)
устройство для сжатия горячего шлака цветного металла -  патент 2494157 (27.09.2013)
способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей -  патент 2491359 (27.08.2013)
способ обработки отвального солевого шлака при переплаве вторичных отходов алюминия и алюминиевых сплавов -  патент 2487180 (10.07.2013)

Класс C21C5/00 Получение углеродистой стали, например нелегированной стали с низким или средним содержанием углерода или литой стали

Патенты РФ в классе C21C5/00:
способ регулирования сверхнизкого содержания титана в сверхнизкоуглеродистой al-si раскисленной стали -  патент 2527569 (10.09.2014)
способ выплавки и внепечной обработки высококачественной стали для железнодорожных рельсов -  патент 2527508 (10.09.2014)
способ для определения момента времени загрузки для загрузки расплавляемого материала в электродуговую печь, устройство обработки сигналов, машиночитаемый программный код, носитель для хранения данных и электродуговая печь -  патент 2526641 (27.08.2014)
способ выплавки и внепечной обработки высококачественной рельсовой стали -  патент 2525969 (20.08.2014)
способ использования конвертерного газа для производства топлива -  патент 2525012 (10.08.2014)
сталеплавильный высокомагнезиальный флюс и способ его получения (варианты) -  патент 2524878 (10.08.2014)
способ дожигания горючих газов в дуговой печи -  патент 2520925 (27.06.2014)
дуговая сталеплавильная печь с дожиганием горючих газов -  патент 2520883 (27.06.2014)
способ получения вспененного шлака на расплаве нержавеющего металла в конвертере -  патент 2518837 (10.06.2014)
способ переплава брикетов экструзионных (брэкс-ов), содержащих оксидные материалы и твердый углерод, в индукционной тигельной печи -  патент 2518672 (10.06.2014)

Наверх