Спосіб відновлення металу із розплавлених окислів

Спосіб відновлення металу із розплавлених окислів, який включає часткове відновлення окис 31538 особовими властивостями, інтенсифікувати технологічний процес металургійного виробництва, зберегти високі техніко-економічні показники на основі використання бідної і рудопереробної сировини. Процес відновлення металу із розплавлених окислів проводять в відновлювальному реакторі на плазмовій установці. Після розігрівання відновлювального реактора до робочої температури в нього завантажують шихтові, наприклад, марганецьскладові матеріали. В плазмотрон, розміщений в нижній частині печі, подають ппазмостворюючий газ - суміш природного газу і кисню (повітря) в об'ємному відношенні 0,08-0,12 і підпалюють електричну дугу. Вихідний із плазмотрону з великою швидкістю плазмовий струмінь підводиться безпосередньо в шар шихти, внаслідок чого відбувається її інтенсивне плавлення. При цьому матеріал частково відновлюється в твердій фазі, плавиться і при повному його розплаві здійснюється довідновлення металу із розплаву. В процесі плавлення і відновлення безперервно реєструють температуру розплаву і при досягненні температури плавлення, в розплав вдувають разом з плазмою сажистий піровуглець. Сажистий піровуглець інтенсивно взаємодіє з окислами марганцю, відновлюючи їх до металевого стану. Після внесення необхідної кількості вуглецю, який складає 15-25% від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, відновлювальний період завершується. Приклад 1. Плазмові плавки по описуваній технології виконувались в плазмовому вертикальному закритому реакторі. Перед початком плавки плазмовий реактор нагрівають до температури 1200°С та завантажують початкову сировину слідуючого хімічного складу: SiO2 - 13,40; СаО - 2,86; АІ2О3 - 1,4; MgO - 1,19; Fe2O3 - 2,24; MnO - 12,6; Mn2O3 - 53,76; Р2О5 - 0,46; SO3 - 0,14; Na2O3 - 0,53; К2О - 1,2; ВаО - 0,5; Н2О - 9,8. Маса шихти - 100 кг. В плазмотрон подають плазмостворюючий газ - суміш природного газу і повітря в об'ємному відношенні a=0,4 і підпалюють електричну дугу. Під впливом плазмового струменя шихтовий матеріал плавиться і частково відновлюється в твердій фазі. Доводять температуру розплаву до 1450°С. Потім відновлювальний період ведуть плазмостворюючим газом при об'ємному відношенні природний газ/повітря a=0,08 при температурі 14001450°С. При цьому в плазмотроні протікає реакція піролізу вуглеводню природного газу з утворенням тонкодисперсного сажистого вуглецю і водню, при цьому водень є не тільки відновлювачем і тепло носієм, але і одночасно забезпечує транспортування сажистого вуглецю із плазмотрону в розплав. Після внесення в розплав 25% вуглецю від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, відновлювальний період завершується. Маса плазмостворюючого газу складає 50 кг. Маса вуглецю - 37,5 кг. Одержаний феромарганець випускається через льотку в нижній частині печі. Вміст вуглецю складає 3%. Приклад 2. Процес плазмової плавки здійснювався з аналогічним складом початкової сировини. Розігрів реактора доводили до 1200°С. Маса шихти складає - 100 кг. Об'ємне відношення природного газу і повітря a=0,4. Температуру розплаву доводили до 1450°С. Відновлювальний період проводили плазмостворюючим газом при об'ємному відношенні природний газ/повітря a=0,12 і температурі 1400-1450°С. Після вмісту в розплав 20% вуглецю від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, відновлювальний період закінчили. Маса плазмостворюючого газу - 50 кг. Маса вуглецю - 30 кг. Вміст вуглецю в феромарганці склав 1,5%. Приклад 3. Склад початкової сировини аналогічний попереднім плавкам. Температура розігріву реактора 1200°С. Маса шихти 100 кг. Об'ємне відношення природного газу і повітря a=0,4. Під впливом плазмового струменя шихтовий матеріал плавиться і частково відновлюється в твердій фазі. Доводять температуру розплаву до 1450°С. Відновлювальний період проводять плазмостворюючим газом при відношеній природний газ/повітря a=0,4 при температурі 1400-1450°С. Після вмісту в розплав 15% вуглецю від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, відновлювальний період.закінчували. Маса плазмостворюючого газу - 50 кг. Маса вуглецю - 32,5 кг. Вміст вуглецю в феромарганці склав 0,3-0,5%, при цьому енерговитрати збільшились на 15%. Експериментальні результати і теоретичні розрахунки показують, що при низькому відношенні природного газу і повітря a0,12 інтенсивність процесу знижується і марганець не до кінця відновлюється із окислів. Даний винахід дозволяє при високих параметрах процесу забезпечити значний об'єм виробництва при мінімальних розмірах реакційного простору, скоротити виробничі площі. 2 31538 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3