способ получения хромовых брикетов для производства феррохрома

Формула изобретения

Способ получения хромовых брикетов для производства феррохрома, включающий перемешивание хромсодержащей пыли, уловленной в системе газоочистки при выплавке феррохрома, со связующим, брикетирование и последующую сушку брикетов, отличающийся тем, что пыль непосредственно из системы газоочистки перегружают в металлические контейнеры, в которых ее перед подачей на перемешивание выдерживают в течение времени, обеспечивающем сокращение объема на 10 20% при этом в качестве связующего используют воду в количестве 5 - 10% от массы пыли, а сушку полученных брикетов осуществляют в естественных условиях путем их воздушной аэрации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к подготовке шихтовых материалов для производства ферросплавов, конкретнее для получения феррохрома.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения хромовых брикетов, включающий перемешивание хромсодержащей пыли, уловленной в системе газоочистки при выплавке феррохрома, со связующим, брикетирование и последующую сушку брикетов.

К недостаткам способа, предлагаемого в качестве прототипа, следует отнести следующее: брикеты обладают низкой прочностью в процессе выплавки феррохрома в рудовосстановительных печах вследствие того, что в брикетах вещества связки при высокой температуре процесса разрушаются, что приводит к образованию пыли и выносу ее из печи.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве хромсодержащего компонента используют пыль, уловленную в системе газоочистки при выплавке феррохрома в рафинировочной или рудовосстановительной печах, которую выдерживают до сокращения объема на 10 20 обрабатывают в смесителе водой, взятой в количестве 5 10 от массы пыли, и в процессе естественной сушки осуществляют воздушную аэрацию брикетов.

Хромсодержащий компонент (пыль, уловленная в системе газоочистки рафинировочной или рудовосстановительной печи, выплавляющей феррохром), содержащий мелкодисперсные возгоны легко испаряемых компонентов, в частности наиболее испаряемый магний, восстановленный в процессе плавки углеродом или кремнием и окисленный при выходе из слоя шихты в атмосфере воздуха, выдерживают в металлической емкости до сокращения объема на 10 20 При этом уловленная пыль в электрофильтре или рукавном фильтре с температурой 150 200^oC имеет свойства горячей пылевоздушной смеси с низкой насыпной массой из-за нагретого воздуха, занимающего большой объем в объеме смеси частиц хромовой руды и мелкодисперсных возгонов. Этот эффект усиливается тем, что частицы имеют электрический заряд и пыль представляет собой рыхлую легкую массу.

В процессе выдержки в металлической емкости до сокращения объема на 10 - 20 происходит снятие электрических зарядов с частиц пыли и охлаждение воздуха между частицами. При этом частицы компонентов пыли: хромовой руды, коксика и возгонов в виде оксида магния приходят в соприкосновение друг с другом.

Пыль со снятым зарядом частиц с плотной упаковкой обрабатывают в смесителе водой, взятой в количестве 5 10 от массы пыли. При этом дисперсные возгоны MgO взаимодействуют с водой с образованием гидроксидов магния, которые располагаются вокруг зерен хромовой руды.

В процессе естественной сушки осуществляют воздушную аэрацию брикетов, что обеспечивает упрочнение магнезиальной связки вокруг зерен хромовой руды. Такая связка зерен хромовой руды выдерживает высокую температуру нагрева брикетов без разрушения в ванне рафинировочной или рудовосстановительной печи, выплавляющей феррохром.

Магнезиальная связка из возгонов, представляющих оксид магния, может использоваться при изготовлении брикетов из хромовой руды, предназначенной для производства хромсодержащих ферросплавов.

Таким образом, брикеты, изготовленные по предлагаемому способу, обладают высокой стойкостью в процессе выплавки феррохрома в рафинировочной или рудовосстановительной печах.

В ходе выплавки феррохрома из таких брикетов в рудовосстановительных печах снижаются продолжительность плавки и удельный расход электроэнергии.

Если уловленную пыль в системе газоочистки при выплавке феррохрома выдерживают до сокращения объема менее чем на 10 и обрабатывают в смесителе водой, взятой в количестве менее 5 от массы пыли, и в процессе естественной сушки не осуществляют воздушную аэрацию брикетов, то брикеты получаются с рыхлой массой и пониженной механической прочностью.

Если пыль, уловленную в системе газоочистки, при выплаве феррохрома выдерживают до сокращения объема более чем на 20 и обрабатывают в смесителе водой, взятой в количестве более 10 от массы пыли, то брикеты имеют пониженную термостойкость при высокой скорости нагрева в электропечи.

Промышленное осуществление способа получения хромовых брикетов провели в условиях АО "ЧЭМК" на рудовосстановительной печи мощностью 16,5 МБА при выплавке высокоуглеродистого феррохрома.

Для осуществления способа использовали брикеты, которые были приготовлены по предлагаемому способу. Наряду с брикетами в состав шихты входили следующие компоненты: хромовая руда с содержанием 48 Cr₂O₃, 3 SiO₂, MgO 20 коксик-орешек (86 углерода). Для получения феррохрома шихта имела следующий состав в расчете на одну калошу, кг: хромовая руда 700; брикеты 100; коксик-орешек 150; возвраты собственного производства (оборотные отходы) 120.

Брикеты изготавливали следующим образом.

В качестве хромсодержащего компонента использовали пыль, уловленную в системе газоочистки при выплавке углеродистого феррохрома, которую обрабатывали в смесителе водой, взятой в количестве 5; 7,5 и 10 от массы пыли по вариантам 1, 2, 3. Уловленная пыль содержала 28 Cr₂O₃, 8 FeO, 45 MgO, 15 SiO₂.

Брикеты получали из приготовленной массы на валковом двухручьевом прессе с диаметром валков 500 мм.

В процессе естественной сушки осуществляли воздушную аэрацию брикетов путем сжатого воздуха и объем брикетов до содержания влаги на 10 15 от исходной. Полученные брикеты использовали для получения высокоуглеродистого феррохрома.

Показатели производства высокоуглеродистого феррохрома приведены в таблице.

По способу-прототипу получали брикеты из мелкой хромовой руды, бентонита и воды путем дозирования, смешивания и брикетирования указанных компонентов.

Из приведенных данных следует возможность промышленного осуществления способа получения брикетов с улучшением показателей качества брикетов и производства высокоуглеродистого феррохрома.

Аналогичным образом были получены брикеты с использованием пыли, уловленной при выплавке феррохрома силикотермическим процессом, и использованы для производства в рафинировочной печи.