Спосіб утилізації другорядних продуктів процесу виплавлення феросплавів

Винахід відноситься до галузі чорна металургія, зокрема, до електрометалургії виробництва феросплавів. Відомий спосіб збагачення шлаку [А.с. СССР №1477762, Кл. С22С33/04, Б. 1989, №17], який складається з випуску розплаву з печі у ківш, відділення шлаку від металу, їх розлив та фракціювання. До недоліків цього способу слід віднести все ж значні витрати основних елементів з отвальними шлаками та пилом аспіраторних систем та неповне використовування енергії колошникових газів феросплавних печей (2600ккал/м 3), які ще частково паляться на „свічах", та багатого на основні елементи пилу аспіраторних систем (29-32%Мн). За прототип запропонованого технічного рішення прийнятий „Спосіб переробки пилу електропечей [Пат. США №4917725 від 17.04.1990р.], в якому процес переробки пилу електропечей вміщує змішування пилу та відновлювана, їх зволоження, огрудкування, нагрів грудок у контакті з колошниковим газом та їх змішування з рідким шлаком, охолодження утвореної суміші. До недоліків цього способу слід віднести те, що на випарювання вологи грудок витрачається додаткова енергія, колошниковий газ використовується незначною мірою, нагрів суміші (грудок) до 150°С не дає можливості асімільовувати в рідкому шлаку значної частини грудок. Завдання винаходу, є зменшення витрат при поверненні другорядних продуктів плавки у виробництво. Поставлене завдання вирішується тим, що використовується спосіб утилізації другорядних продуктів процесу топлення феросплавів, який складається з виплавляння сплаву з виведенням колошникового газу з печі, та накопичуванням пилу, розділення шлаку та металу, підготовку аспіраторного пилу нагрівом його до 600-900°С полум'ям спалюваного колошникового газу, з асиміляцією нагрітого пилу рідким шлаком процесу топлення даного феросплаву у шлакових чаша х у співвідношенні (03-0,8):1 відповідно, а після охолодження цієї суміші її подрібнюють та розділяють за фракціями. Діло у тому, що при витопленні феросплавів, наприклад, силікомарганцю марки СМn20 відвальний шлак має такий склад у мас. %: 12,5...14,0 Μn; 46...48 SiO 2; 16...18 СаО; 2,9...3,8 МgО; 7,1...8,3 Аl2О 3 та др.. Для його використовування, як шихтового матеріалу вміщуючого Μn, у доменному та сталеливарному виробництві Μn мало, тому його в більшості зливають у отвал. В той же час пил печей топлення силікомарганцю має такий склад у мас. %: 29,3...32,9 Μn; 10...12 SiO2; 3,2...5,1 CaO; 1,2...1,5 MgO; 2,5...2,9 Fe 2O 3; 2,8....3,1 Al 2O 3; 10,1...15,4(Na2O+K2O); 0,10...0,17 P; 12...14ППП та др., та не може бути використаний для топлення у пічних агрегатах з-за дрібного фракційного складу (0,05...0,10)мм. Феросплавний колошниковий газ вмішує до 90% СО та палиться у більшості на "свічах" печей, так як феросплавні заводи розташовані віддалено від населення, а для його використовування у котельних треба значну кількість трубопроводів, що потребує значних капітальних витрат. При розігріві пилу газо-аспіраторних систем печей до температури 600...900°С Na2O та K2О злетучуються, а СаСО3 та МnСО3 дісоціірують по реакціям: (1) СаСО3®СаО+СО2 (2) МnСО3®МnО+СО2 При цьому відсоток Μn у пилу зростає до 40%. З'єднання такого пилу з отвальним шлаком силікомарганцю у співвідношенні (0,3...0,8):1 дає можливість одержувати шматки шлаку зі змістом Μn до 28%. Такий матеріал може використовуватись у доменному та сталеливарному виробництві. Розбіг температури нагріву пилу до 600...900°С обумовлен тим, що сталь з якої виготовлена ємність для нагріву пилу корозірує та виходить з ладу в залежності від її марки. При сталі X17Н13 чи 12ХВН12Т робоча температура дорівнює 900°С. Співвідношення пилу газо-аспіраторних систем та шлаку обумовлена міцністю шматків цієї суміші та кількістю дріб'язку після її фракціювання. При температурі нагріву пилу до 600°С є можливість асиміляції шлаком пилу у співвідношенні 0,3:1,0, а при температурі 900°С - у співвідношенні 0,8...1,0 по масі. При більших дозах пилу з'являється дріб'язок та зменшується міцність шматків. Таким чином, запропонований спосіб утилізації другорядних продуктів процесу топлення феросплавів дозволяє здійснити поставлене завдання-повернення їх у виробництво чавун у та сталі.