способ получения плавленого периклаза

Формула изобретения

Способ получения плавленого периклаза, включающий загрузку бруситового сырья в печь, его плавление с последующим охлаждением и разделкой блока, отличающийся тем, что плавку ведут при отношении линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25, равном 14,0-15,2.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к способам плавки в электродуговых печах бруситового сырья и получения плавленого периклаза для производства электротехнического периклаза.

Известен способ плавки магнийсодержащего сырья (магнезита, брусита) в электродуговых печах, при котором отношение полезного напряжения к полезной мощности в степени 0,25 составляет 9,8, что соответствует отношению линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25 на уровне 20 (Промышленные установки электродугового нагрева и их параметры /Под общ. ред. Л. Е. Никольского. -М.: Энергия, 1971 г., с. 123-124, 145-146). Данное отношение используется также в качестве критерия подобия при проектировании новых электродуговых печей поскольку наиболее полно отражает соотношение рабочего напряжения печи и мощности, вводимой в расплав.

Недостатком данного способа является высокое отношение линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25, что приводит к быстрому наплавлению блока при низкой степени миграции примесей в расплаве и, как следствие этого, к низкому выходу качественного периклаза.

Известен способ плавки брусита в электродуговой печи ОКБ-955Н с мощным трансформатором ЭТЦХ-5000/10 (ж. "Огнеупоры", 1988, N 7, с. 31-35). Предлагаемые режимы имеют отношение линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25 больше 15,72.

Недостатком данного способа также является высокое отношению линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25, что приводит к быстрому наплавлению блока (общая производительность более 300 кг/час) при низкой степени миграции примесей в расплаве и низкому выходу качественного периклаза (менее 30%).

Наиболее близким к заявляемому способу является способ плавки бруситового сырья в электродуговой печи ОКБ-955 Н (ж. "Огнеупоры", 1984, N 9 с. 31-35). Качественный блок получается, когда процесс плавки ведут при полном сопротивлении фазы менее 5 10^-3 Ом, что соответствует отношению линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25 менее 13,9.

Недостатком данного способа является низкое отношению линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25, что приводит к медленному наплавлению блока (общая производительность менее 150 кг/ч) и средней степени миграции примесей в расплаве. Выход качественного периклаза на уровне 35%.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение производительности процесса наплавления бруситового сырья при высоком выходе качественного периклаза.

Решение поставленной задачи достигается тем, что плавку бруситового сырья ведут при отношении линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25, равном 14,0-15,2.

Способ осуществляли при плавке бруситового сырья на электродуговой печи ОКБ-955 Н с двумя штатными трансформаторами ЭТМН-1600/10, включенными параллельно, следующим образом.

Подготавливали ванну печи к плавке, производили розжиг печи и затем включали одну из ступеней печного трансформатора (1-9), далее плавку вели на линейном напряжение, которое соответствовало данной ступени (80,5 - 99,0 В). Рабочий ток поддерживали на уровне 12 кА. Фиксировали линейное напряжение, время плавки, рабочий ток и потребляемую мощность. Наплавленный блок выкатывали из-под печи и давали ему остыть в течение 5-6 суток.

В качестве бруситового сырья использовали сырой брусит фракции 80-15 мм или недоплав брусита, оставшийся после плавки брусита.

Остывший блок брусита разбивали на куски менее 200 мм. Куски сортировали на продукцию 1-го, 2-го сорта и недоплав, имеющий большее количество примесей, чем брусит, который затем использовали как низкокачественное бруситовое сырье для плавки.

Производительность процесса плавки брусита определяли по общему количеству 1-го и 2-го сорта. Выход 1-го сорта определяли по отношению к общему количеству 1-го и 2-го сорта, а блок недоплава брусита разбивали и сортировали на продукцию 2-го и 3-го сорта, показатели определяли аналогичным способом, но по отношению ко 2-му сорту.

Основные показатели процесса плавки брусита и недоплава брусита (линейное напряжения U_лин, рабочий ток I_раб, потребляемая мощность P_пот, соотношение линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25 С, общая производительность П и выход высшего сорта) сведены в таблицы 1 и 2.

При проведении плавки бруситового сырья при отношении линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25 менее 14,0 процесс протекал долго, с низкой степенью миграции примесей в расплаве, что приводило как к низкой производительности (менее 330 кг/ч), так и низкому выходу качественного периклаза с блока (менее 35%).

При проведении плавки бруситового сырья при отношении линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25 более 15,2 процесс плавки протекал быстро, с низкой степенью миграции примесей в расплаве, что приводило к высокой производительности (более 380 кг/ч) и невысокому выходу качественного периклаза с блока (менее 32%).

При проведении плавки бруситового сырья при отношению линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25 в диапазоне от 14,0 до 15,2 процесс плавки протекал достаточно быстро, что обуславливало высокую производительность 350-370 кг/ч, и одновременно обеспечивал высокую степень миграцией примесей, что приводило к высокому выходу качественного периклаза с блока (41-46 %).

Таким образом, как показали проведенные испытания, только заявляемые диапазоны отношения линейного напряжения к потребляемой мощности в степени 0,25 обеспечивают процесс наплавления бруситового сырья с целью получения плавленого периклаза и изготовления из него электротехнического периклаза при большой производительности и высоком выходе высшего сорта периклаза с блока.