Спосіб одержання високотитанового феросплаву з ільменіту
Номер патенту: 83781
Опубліковано: 11.08.2008
Автори: Шевченко Володимир Федорович, Гусєв Валентин Іванович
Формула / Реферат
Спосіб одержання високотитанового феросплаву з ільменіту шляхом електропічної відновної плавки з концентрату ільменіту, який включає двостадійний процес: злив шлаку і феросплаву, при цьому на першій стадії підготовлену рудну шихту, що включає концентрат ільменіту, вапняк і відновник, завантажують у піч, розплавляють з утворенням титановмісного шлаку і попутного металу, зливають утримуючий оксид титану шлак і утворений попутний метал, а на другій стадії вводять відновник у вигляді алюмінію, який відрізняється тим, що на першій стадії плавки як відновник частини оксидів заліза концентрату ільменіту додають кокс, а на другій стадії здійснюють перемішування шлаку шляхом повторного переливу в підігріту до 300-400° приймальну ємність з роздробленим алюмінієм і подальшим підігрівом шлаку електроенергією.
Текст
Спосіб одержання високотитанового феросплаву з ільменіту шляхом електропічної відновної 3 83781 ільменіту й відновник, завантажують у піч, розплавляють з утворенням титанвмісного шлаку, зливають шлак, що містить оксид титану й попутний метал, що утворився, а на другій стадії вводять відновник у вигляді алюмінію. Отриманню очікуваного технічного результату при використанні аналога перешкоджають такі причини: - формування в електропечі рідкої ванни шляхом завантаження в піч залізного лома та розплавлення його вимагає додаткових витрат на сировину й електроенергію, що знижує ефективність способу; - застосування як відновника вапна в екологічному плані, робить спосіб менш ефективним із-за погіршення навколишнього середовища та умов праці, а також із-за необхідності виробництва вапна в разі його відсутності на підприємстві, що також знижує ефективність способу; - використання в якості відновника оксидів заліза ільменіту електродного бою є економічно недоцільним із за дорожнечі сировини, особливо підприємств, що тільки будуються і де немає вказаних відходів. Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу, який заявляється, є вибраний за прототип спосіб отримання високотитанового феросплаву з ільменіту дво хстадійним електропічним плавленням з подальшим зливом шлаку на першій стадії процесу і утворенням феросплаву на другій стадії процесу, що полягає в попередньому введенні в електродугу піч залізного лома, розплавленні його і видаленні шлаку, що утворився, після чого на першій стадії здійснюють завантаження в електродугову піч ши хти з ільменіту, електродного бою, вапна або вапняку, відновлюють і плавлять залізо, зливають утримуючий оксид титану шлак, а на другій стадії здійснюють приготування основної шихти, що складається з роздробленого шлаку, що містить оксид титану, отриманого на першій стадії, і алюмінію, плавлять основну ши хту з утворенням феросплаву, при цьому з приготованої основної шихти як наповнювача формують у металевій оболонці електрод, що витрачається, який плавлять під шаром флюсу до утворення феротитану, що містить 68-78,7мас. % титану, 19,330,0мас. % заліза і до 1,98мас. % домішок [див. патент RU №2005115109, МПК8С22С33/04]. У об'єкта, який заявляється як винахід, і вибраного прототипу співпадають такі істотні ознаки: - обидва способи містять двохстадійний процес, злив шлака і феросплаву, при цьому на першій стадії, підготовлену рудн у ши хту що включає концентрат ільменіту, вапняк і відновник, завантажують у піч, розплавляють з утворенням титанвмісного шлака і попутного металу, зливають утримуючий оксид титану шлак й попутний метал, що утворився, а на другій стадії вводять відновник у вигляді алюмінію. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що отриманню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини: - відоме рішення утворює умови необхідні для виплавки феротитану за рахунок використання 4 залізного лома та дорогого електродного бою, який може бути використаний, у випадку якщо на виробництві є відходи вказаного матеріалу. Для нових підприємств його придбання є економічно недоцільним за рахунок того, що вимагає додаткових витрат на сировину й електроенергію й знижує таким чином ефективність способу. В основу винаходу, який заявляється, поставлене технічне завдання створити такий спосіб отримання високотитанового (55-60%) феросплаву з ільменіту в електропечі, у якому удосконаленням, шляхом введення нових елементів і зв'язків між ними, дозволило б при використанні винаходу забезпечити досягнення технічного результату, який полягає в підвищенні ефективності способу за рахунок інтенсифікації процесу переходу заліза і титану з оксидів і активації хімічних реакцій процесу відновлення та здешевлення його виробництва. Для досягнення очікуваного технічного результату у способі отримання високотитанового феросплаву з ільменіту, який заявляється у відмінності від прототипу, що включає двохстадійний процес, злив шлаку і феросплаву, на першій стадії якого підготовлену рудну ши хту, що включає концентрат ільменіту, вапняк і відновник, завантажують у піч, розплавляють з утворенням титанвмісного шлаку і попутного металу, зливають утримуючий оксид титану шлак і попутний метал, що утворився, а на другій стадії вводять відновник у вигляді алюмінію, на першій стадії плавки як відновник частини оксидів заліза концентрату ільменіту додають кокс, а на другій стадії, здійснюють перемішування шлаку шляхом повторного переливу в підігріту до 300400° приймальну ємність з роздробленим алюмінієм і подальшим підігрівом шлаку електроенергією. Між істотними ознаками способу отримання високотитанового феросплаву з ільменіту, який заявляється як винахід, і технічним результатом, який досягається, існує такий причиннонаслідковий зв'язок. Введення на першій стадії плавки в рудну шихту коксу дозволить інтенсифікувати відновний процес оксидів заліза концентрату ільменіту за рахунок збільшення температури процесу відновлення, що впливає на досягнення поставленого завдання - підвищує е фективність способу отримання високотитанового феросплаву з ільменіту. Перемішування шлаку шляхом повторного переливу в підігріту до 300-400° приймальну ємність з роздробленим алюмінієм і подальшим підігрівом шлаку електроенергією дозволить інтенсіфікуавти процес за рахунок збільшення поверхні реагування та утворення високотитанового феросплаву з ільменіту без використання титанвмісних компонентів що впливає на досягнення поставленого завдання - підвищення ефективності способу. Таким чином, запропонована сукупність ознак стала можливою завдяки виявленої авторами залежності підвищення інтенсифікації процесу за рахунок збільшення температури процесу відновлення частини оксидів заліза концентрату ільменіту коксом на першій стадії, та збільшення поверхні реагування шихти шляхом повторного переливу та 5 83781 обрану температуру ведення її плавки на другій стадії. Винахід ілюструється наступним прикладом: Спосіб, що заявляється, був випробуваний на Александрійському рудоремонтном заводі. Використовувалися наступні матеріали й устатк ування: 6 Устаткування: Гранулятор Дробарка Ножиці гільйотинні Склад шихти: Концентрат ільменіту Вольногорського родовища - 100%; Компоненти і їх зміст % ТіО2 51,9 Fe 29,0 SiO2 0,68 MgO 0,80 Вапняк 33,246; Алюміній 27,956; Коксова дрібниця 7,576. На першій стадії процесу шихтові матеріали в складі концентрату ільменіту, вапняку/вапна, коксу, гранулюють і завантажують в електропіч до повного розплавлення. При цьому відбувається відновлення частини оксидів заліза концентрату ільменіту вуглецем коксу в процесі утворення шлаку (р удо-вапняного розплаву) в електропечі. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін MnO 0,34 V2 O5 0,18 Al2O 3 0,50 S 0,04 P2O5 0,07 Після чого здійснюють роздільний випуск шлаку і чавун у, що утворилися, шляхом нахилу печі в протилежні сторони (у бік льотки - при випуску чавуну і від льотки - при випуску шлаку). На другій стадії процесу здійснюють перемішування шлаку шляхом повторного переливу в підігріту до 300-400° приймальну ємність з роздробленим алюмінієм, потім проводять підігрів шлаку, шля хом підведення ємкості під електроди і здійснюють випуск 5560% феротитану. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for obtaining high-titanium ferroalloy from ilmenite
Автори англійськоюShevchtnko Vladymyr Fedorovych, Husev Valentyn Ivanovych
Назва патенту російськоюСпособ получения высокотитанового ферросплава из ильменита
Автори російськоюШевченко Владимир Федорович, Гусев Валентин Иванович
МПК / Мітки
МПК: C22C 38/14, C22C 33/04, C22B 4/00, C22B 34/12
Мітки: одержання, ільменіту, спосіб, високотитанового, феросплаву
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-83781-sposib-oderzhannya-visokotitanovogo-ferosplavu-z-ilmenitu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання високотитанового феросплаву з ільменіту</a>
Попередній патент: Спосіб одержання азотовмісного активного вугілля
Наступний патент: Спосіб одержання гідроксіарсенату кальцію
Випадковий патент: Спосіб сухого гасіння коксу