Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Восстановительная электроплавка титановых концентратов
В качестве сырья для выплавки титановых шлаков используют: 1) ильменитовые концентраты, содержащие 43-65 % ТiO2, до 30 % FеО, до 20 % Fе2О3 и 5-7 % пустой породы; 2) углеродный восстановитель - высококачественный уголь антрацит марки АММ, в котором содержание углерода не менее 85%, золы не более 10%. Выплавку титановых шлаков осуществляют в электродуговых рудотермических печах при температурах 1650-1750 °С, что создает тяжелые условия для футеровки печи. Кроме того, железо-титановые шлаки являются очень агрессивной средой, поэтому для защиты футеровки служит гарниссаж ~0,5 м из более тугоплавкого титанового шлака, который наращивают на стенках по специальной технологии при пуске печи. Подина защищена постоянным слоем чугуна не менее 0,5 м, причём нижний слой металла находится в твердом состоянии. Особенно тщательно футеруют лётки для выпуска чугуна и шлака, которые находятся на 40-50 см выше пода печи. Электрический ток в плавильное пространство подается при помощи графитированных расходуемых электродов. В настоящее время выплавку титановых шлаков производят периодическим способом, получая титановые шлаки с содержанием оксида железа FеО менее 5%. Выплавка шлаков включает следующие операции: 1) Загрузка шихты. Для плавки готовят два типа шихты – порошковую и брикетированную. Брикеты теплопроводнее порошка и снижают вынос пыли, но изготовление их обходится дорого, поэтому они составляют до 50 % загрузки. Важным условием успешного проведения плавки является количество восстановителя, чтобы его хватило на восстановление окислов железа до металла и двуокиси титана до Тi3О5. Но в начале плавки загружают 70 % угля. 2) Восстановительная электроплавка длится ≈ 4 часов и делится на три периода: - период нагрева шихты до 900 °С и её плавления, начинают восстанавливаться свободные окислы железа, металл вытекает на дно печи, сверху образуется расплав шлака; - период восстановления всех окислов железа и частично Ti из концентрата, процесс идёт по реакции 3(FeO*TiО2) + 4С = 3Fe + Ti3О5 + 4СО↑ Температура расплава повышается до 1750 °С, восстановитель израсходовался, содержание FeO становится 8—12 %; - период доводки шлака - загружают остальную часть угля. Через 20-30 мин. шлак содержит не более 5% FеО. Выплавить шлаки с FeO менее 5% невозможно: они тугоплавки, быстро застывают и выпуск их из печи очень сложен.
3) Совместный выпуск шлака и чугуна производят в прямоугольные чугунные изложницы, футерованные шамотным кирпичом, в первых изложницах остается чугун, имеющий б о льшую плотность, а в последующих — шлак. При раздельном выпуске чугун выливают в футерованные шамотным кирпичом ковши, а шлак — в изложницы. 4) После выпуска шлака и чугуна лётки заделывают пробками из огнеупорной глины специальной пушкой. Затем загружают новую порцию шихты и процесс повторяют. Автоматически регулируют: охлаждение печного трансформатора, водяное охлаждение свода печи, перепуск электродов, подсводное давление отходящих газов, и другие параметры.
Выплавленный титановый шлак имеет примерный состав, %: TiO2 85-90; FeO ≈5; Al2O3 1,5-3; MgO 1-3; СrО 0,5-1,5 и другие оксиды. На одну тонну шлака получается около 600 кг чугуна. Любой непрерывный технологический процесс всегда эффективнее и экономически выгоднее, чем периодический: меньше расход электроэнергии, б о льшая производительность, его легче автоматизировать и максимально механизировать, что улучшает условия труда персонала. Но при непрерывной плавке получаются титановые шлаки, содержащие до 15% закиси железа. Для создания высокопроизводительного непрерывного процесса с получением низкожелезистых титановых шлаков (менее 5% FeO), необходимы условия: - шихту необходимо загружать непрерывно, а выпуск шлака и чугуна производить периодически; - применять только брикетированную или гранулированную (окатанную) шихту, что требует более тонкого помола сырья и сложного процесса окатывания (грануляции);
- непрерывный контроль качества гранул и процесса их подготовки. Переход на непрерывный процесс плавки позволит повысить производительность процесса на 15%, снизить расход электроэнергии на ≈ 30 % и значительно увеличить срок службы печи. Разделка и обработка продуктов плавки. После затвердения слитки шлака извлекают из изложниц и помещают на остывочную площадку, затем остывшие слитки взвешивают и отправляют потребителю. В процессе охлаждения шлака происходит декриптация: растрескивание слитка до сердцевины и частичное саморассыпание. Объясняется это тем, что TiO2, изначально содержащийся в концентрате, во время плавки частично восстановился до низших окислов (TiO, Ti2O3, Ti3O5). Но при охлаждении низшие окислы вновь окисляются кислородом воздуха до TiO2, что происходит с уменьшением объемной массы, вследствие чего и происходит саморассыпаемость. Кроме того, в результате окисления, содержание титана в шлаке снижается на 2—5%. Полученный чугун заливают в дуговую электропечь, рафинируют, обессеривают известью и разливают в слитки или чушку, которые используют в сталелитейном или чугунолитейном производстве. Обычно чугун имеет состав, %: 1,6-2,3 С; 0,05-0,3 Тi; 0,2-0,7 Si; 0,05-0,15 Мn; 0,08-0,3 S; 0,05- 0,30 Р. При плавке некоторых концентратов получают специальный чугун, легированный хромом до 2%, марганцем до 1% и титаном до 1%.
Задание 5. Изучить приведённый материал и ответить на вопросы
1 Какие виды шихты загружают в печь? 2 Технологические режимы восстановительной плавки. Зачем нужна доводка шлака? 3 Почему не применяется непрерывная плавка ильменитовых концентратов? 4 Какие продукты получают при восстановительной плавке титановых концентратов?
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-02-07; просмотров: 192; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.218.252.81 (0.007 с.) |