Технология получения никелесодержимых сплавов с использованием отработанных никелесовместимых катализаторов (стр. 5 из 6)

Співвідношення А1₂0₃ і СаО в шлаку, %:

Загальне: А1₂0₃ – 50,2 %; СаО – 49,8 %

Плавка № 4

Футерівка печі - кисла (кварцовий пісок).

Шихтові матеріали:

1. Відходи ст. 3 - 5370 г

2. Каталізатори - 13620г

3. Вапно - 4663 г

4. Плавиковий шпат- 520 г

5. Електродний бій - 1417 г

Із відходами ст.3 вноситься залізо:

G_Fe = 5370*0,98 = 5263 г.

З каталізаторами вноситься:

;

З вапном вноситься:

G_Ca=4663*0,78 = 3637г

Із плавиковим шпатом вноситься:

G_Ca0 = 520*0,9* 0,72 = 337г

З електродним боєм вноситься:

Кількість виплавленого металу: G_М =5270г

Кількість утвореного шламу: G_Ш=16125г

Химічний вміст виплавленого металу, %:

Fe	Ni	Si	Mn	Cr
82,646	16,152	0,442	0,004	0,756

Хімічний вміст утвореного шламу, %

Al	Ca	Si	Fe	Mn	Ni	Na	Cr	Ti	S	P	Mg
35,7	16,5	2,54	0,53	0,52	0,062	0,17	0,29	0,128	0,128	0,014	0,69

У шламі міститься:

;

Розрахункова й фактичний кількісний склад шламів, г:

А1₂0₃	СаО	Si0₂	MgO	MnO	FeO	Зола	Загалом
розрахунковий	10914	5162	222	9	21	21	113	16462
фактичний	10880	3725	3725	184	108	110	113	15998

Розрахунковий і фактичний вміст заліза, нікелю й кремнію в металі, г:

Fe	Ni
розрахункове	5263	803
фактичне	4355	851

Вміст нікелю в каталізаторах за результатами плавки:

Втрати заліза:

Співвідношення А1₂0₃ і СаО у шламі, %:

Загальне: А1₂0₃ - 74 %; СаО - 26 % (фактичне);

А1₂0₃ - 68%; СаО - 32 % (розрахункове)

Плавка № 5

Футерівка печі - кисла (кварцовий пісок).

Шихтові матеріали:

1. Відходи ст. 3 - 5000 г

2. Каталізатори - 10200 г

3. Вапно - 1440 г

4. Кварцовий пісок- 1000 г

5. Електродний бій - 230 г

Із відходами ст.3 вноситься залізо:

G_Fe = 5000*0,98 = 602 г

З каталізаторами вноситься:

;

З вапном вноситься:

G_CaО=4300*0,78 = 3354г

Із кварцовим піском вноситься:

G_Ca0 = 1440*0,78 = 1123г

З електродним боєм вноситься:

Кількість виплавленого металу: G_M=5255г

Кількість утвореного шламу: G_Ш =3200г

Хімічний вміст виплавленого металу, %:

Fe	Ni	Cr	Si	P
90,2	8,7	0,087	0,16	0,131

Хімічний вміст утвореного шламу, %

Al	Ca	Si	Fe	Mn	Ni	Р	Cr	Ті	Mg
35,3	7,8	5,2	5,34	0,51	0,132	0,006	0,108	0,042	0,22

У виплавленому металі міститься:

;

У шламі міститься:

;

Розрахункова й фактичний кількісний склад шлаків, г:

А1₂0₃	СаО	Si0₂	MgO	MnO	FeO	NiO	Зола	Загалом
розрахунковий	8174	2013	1166	7	16	16	-	18	11410
фактичний	6255	1024	1045	232	62	644	16	18	9296

Розрахунковий і фактичний вміст заліза, нікелю й кремнію в металі, г:

Fe	Ni
розрахункове	4900	602
фактичне	4303	415

Вміст нікелю в каталізаторах за результатами плавки:

Втрати заліза:

Співвідношення А1₂0₃ і СаО в шлаку, %:

Загальне: А1₂0₃ - 86 %; СаО - 14 % (фактичне);

А1₂0₃ - 80 %; СаО - 20 % (розрахункове)

3.2 Анализ разработанных технологий выплавки нікелемістких сплавов с использованием в шихте нікелемістких катализаторов.

В процессе проведения плавок установлено, что выплавка нікелемістких сплавов с использованием в шихте нікелемістких катализаторов характеризуется образованием большого количества шлаков. Это обусловлено высоким содержанием в катализаторах оксидов Al, Са и Si (90 % от обшей массы), которые имеют крепкую термодинамическую связь и не могут быть возобновлены в условиях проведенных плавок. Кроме того, высокое содержание глинозема (до 800 кг на 1 т катализаторов) требует большой затраты извести для получения легкоплавкой евтектикиА1203-СаО.

Анализ диаграммы состояния системы А12Оз-СаО (Рис. 2) показывает, что наиболее низкая температура ликвидусу системы (жидкое состояние шлаков) наблюдаетсясодержаниеі в сплаве от 42 до 55 % СаО.

Рис. 2 Диаграма стану системы СаО – Al₂O₃

Уменьшение затраты известняку повышает температуру розплавлювання шлаков, снижает его редко текучесть, способствует образованию тугоплавких шлаковых настиглів на укосах печи и тем же ухудшает условия его скачивания.

Высокая вязкость шлаков ухудшает условия перехода возобновленного никеля в металлический расплав. Об этом свидетельствует присутствие корольков возобновленного никеля в шлаке, выявленных при его дроблении.

Обращает на себя внимание заметная разница в количественном содержимом СаО в расчетном и действительном составах шлаков всех плавок. Очевидно, это связано с частичным выносом порошкообразного известняка из печи в результате электродинамического влияния дуги на в момент загрузки известняка на поверхность жидкой ванны, а также с использованием не прожаренного.

Необходима редко текучесть шлаков при сниженной затрате известняка может быть достигнута за счет повышения температуры расплава. Однако в этом случае увеличиваются удельные энергозатраты, наблюдается повышенный износ футерівки печи и высокий вигар железа. Это подтверждается результатами сравнительного анализа расчетных и действительного количественных составів выплавленного металла и шлака, который образовался в процессе плавки. Так, например, действительное содержимое Si02 в шлаке плавок № 1 и № 2 превышают их расчетные значения соответственно в 15 и 14 раз, а вигар железа в плавках №№ 2, 4 и 5 представляет соответственно 12,9; 17,25 и 12,2 %.