Поведение примесей при конвертировании ферроникеля

• Автор: Мельник, Надежда Григорьевна
• Шифр специальности: 05.16.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 224 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Литературный обзор

1.1. Основные направления переработки окисленных никелевых руд

1.2. Физикохимические особенности поведения примесей при ранировании металлических расплавов на основе
железа

1.3. Лом в конвертере и его влияние на поведение примесей

Заключение.

2. Методика проведения исследований

2.1. Характеристика основного оборудования

2.2. Методика проведения исследований

в кислом конвертере.
2.3. Методика проведения исследований
в основном конвертере.
2.4. Контроль процесса конвертирования
3. Разработка и внедрение экспрессного метода определения химического состава ферроникеля
3.1. Основные направления разработки методов экспрессного анализа продуктов металлургического производства.
3.2. Описание установки
3.3. Разработка методики определения химического состава ферроникеля
Выводы по главе.3
4. Исследование процесса шлакообразования
в конвертерной ванне.
4.1. Закономерности шлакообразования при конвертировании ферроникеля в
кислом конвертере.
4.2. Закономерности шлакообразования при конвертировании ферроникеля в основном конвертере.
4.3. Формы потерь никеля и кобальта с конверторными шлаками Побужского никелевого завода
Выводы по главе 4.
5. Изучение основных закономерностей окисления кремния, хрома, углерода, серы и
фосфора при конвертировании ферроникеля
5.1. Исследование поведения примесей при рафинировании чернового ферроникеля в кислом конвертере
5.2. Основные закономерности окисления примесей в основном конверторе
Выводы по главе 5.
6. Исследование газонасыщенности ферроникеля
6.1. Газы в черновом ферроникеле
6.2. Газы в ферроникеле кислой стадии конвертирования.
6.3. Газы в ферроникеле основной стадии конвертирования.
Выводы по главе 6.
Выводы по работе
Литература


Принципиальная технологическая схема производства товарного ферроникеля марок $Н-5» ФН-5у на Побужском никелевом заводе приведена на рисунке 1. Усредненная руда, а также восстановитель и флюсы подаются в дробильное отделение. Обжиг производится во вращающихся трубчатых печах диаметром 4,5 м и длиной м. Время пребывания материала в печи 2-3 часа. Температура огарка в зависимости от производительности печей по шихте колеблется в пределах 0-0°С. Горячий огарок вагон-кюбелем транспортируется в бункера руднотермических печей. Восстановительная плавка горячего огарка на ферроникель осуществляется в двух руднотермических прямоугольных шести-электродных печах мощностью тыс. ВА каждая. Продуктами электроплавки являются бедный по никелю черновой ферроникель, отвальный шлак и запыленные газы. При выпуске чернового ферроникеля из электропечи одновременно осуществляют внепечное рафинирование расплавленной содой. В процессе дальнейшей его переработки в "кислом" и "основном" конвертерах и раскислении получают товарный сплав. При получении товарного ферроникеля в виде литейного (лигатуры) марки ФН-6 черновой ферроникель подвергается внепечной десульфурации расплавленной содой для частичного удаления серы без рафинирования в конвертере. При получении ферроникеля марки ФН-7 (медистого ферроникеля) черновой ферроникель подвергается внепечной десульфурации и переработке совместно со вторичным медьсодержащим сырьем только в "кислом" конвертере. Ті 0. I дро&пе. ЛОЧ КО*? Рис. Г.2. Эффективность процесса производства ферроникеля в конвертерах в значительной степени определяется поведением примесей (кремния, хрома, углерода, серы и фосфора. Как известно, кремний, хром, углерод, сера и фосфор содержатся в чугунах, поступающих на конвертирование в сталеплавильном производстве. Однако различия в соотношении концентраций указанных элементов в чугунах и ферроникеле накладывают свои осоОенности на технологию рафинирования последнего. Тем не менее общие закономерности поведения рассматриваемых примесей при рафинировании в обоих случаях должны быть одинаковыми. Кремний - обязательная примесь чугуна, дающая при окислении большое количество тепла. Однако его роль в конвертерных процессах производства стали постепенно уменьшается, так как рядом усовершенствований добиваются значительного ослабления напряженности теплового баланса конвертера. Тем не менее, интерес представляет окисление кремния в первые минуты плавки, когда углерод окисляется еще слабо, а шлаки кислородноконвертерного процесса представляют собой силикаты железа и марганца. В.И. Евойский // на основании данных Хильти и Крафтса // для равновесия в системе Ге - Зс. Приведенные на рисунке данные соответствуют равновесию в объеме металла кремния и углерода с кислородом, причем поверхностные явления значения не имеют. Однако, как справедливо отмечает автор //, если имеет место процесс, протекающий на границе этих фаз, то наличие особого энергетического состояния поверхностного слоя может стать препятствием, или наоборот, может способствовать протеканию процесса. Кинетика процесса в известных условиях будет зависеть от поверхностной активности реагирующих компонентов системы и их адсорбции в поверхностном слое как из объема металла, так и из газовой фазы. Учитывая объемные и поверхностные концентрации кремния в расплавленном чугуне, можно сделать вывод, что кремний окисляется в первые минуты продувки до весьма низких концентраций, даже более низких, чем те, которые определяются равновесными концентрациями углерода и кислорода. Аналогичный вывод сделан и авторами //. Ими также отмечена для реакции окисления кремния следующая важная особенность: в конце процесса рафинирования в кислородных конвертерах ни остаточное содержание кремния в металле, ни содержание кремнезема в шлаке не зависит от содержания кремния в исходной шихте, от него зависит только количество образующегося шлака. Что касается состава шлаков и их влияния на процесс окисления кремния, то у цитируемых авторов имеются противоречивые мнения. Рис.