Разработка технологии электротермического получения силикоалюминия с использованием малозольных восстановителей

На правах рукописи

ГЛАЗАТОВ

Александр Николаевич

Разработка технологии электротермического получения

силико-алюминия с использованием малозольных восстановителей

Специальность 05.16.02 – Металлургия черных, цветных

и редких металлов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Санкт – Петербург 2007

Работа выполнена в ООО "Институт Гипроникель"

Научный руководитель –

кандидат технических наук, доцент А.Ю. Баймаков

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

генеральный директор

ООО "ИНАЛМЕТ" Б.П. Онищин

кандидат технических наук, доцент В.Ф. Серебряков

Ведущая организация – Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "ГИНЦВЕТМЕТ".

Защита диссертации состоится "__"_________2007 г

в ч мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г. В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, ом 2, ауд. № ___

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан "__" _________ 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

д.т.н., доцент В.Н. Бричкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ *

Актуальность темы . Значительная часть получаемого в электролизерах алюминия используется для получения литейных алюминиево-кремниевых сплавов. Между тем, существует принципиально другая возможность приготовления этих сплавов на основе силикоалюминия, полученного карботермическим восстановлением оксидного сырья в электропечах. Этот способ осуществлялся в Советском Союзе на Украине, на Днепровском алюминиевом заводе, ныне Запорожском алюминиевом комбинате (ЗАЛК) на печах мощностью 22,5 мВт.

К достоинствам способа электротермической переработки алюмосиликатного сырья на силикоалюминий относятся: совмещение энергоемких производств алюминия и кремния в одном плавильном агрегате и вовлечение в переработку большой группы непригодных для производства глинозема низкомодульных видов сырья (кианитов, силлиманитов, в т.ч. дистен-силлиманитовых концентратов (ДСК), каолинов, низко железистых бокситов и др.). По сравнению с электролизерами руднотермические печи характеризуются значительно более высокой удельной производительностью (т/м² площади), низкими капитальными и эксплуатационными затратами.

Недостатками этой технологии являются низкое извлечение металла из сырья в рафинированный сплав (РС), составляющее по результатам эксплуатации промышленных трехфазных печей ~70-71% и высокое содержание примесей (железа, титана и др.), переходящих в РС из шихтовых материалов.

Наиболее предпочтительным восстановителем для получения качественного по примесям РС является нефтяной кокс из-за низкого содержания в нем золы. Однако степень использования нефтяного кокса сдерживается его повышенной электропроводностью и низкой реакционной способностью. В этой связирешающее значение при использовании повышенных количеств нефтяного кокса имеет разработка способов его активизации.

Цель работы . Улучшение технологических показателей плавки, повышающих конкурентоспособность электротермического способа, при использовании повышенного количества нефтяного кокса, а также других активных малозольных восстановителей.

Методы исследований . Лабораторные исследования восстановимости, кинетики восстановления, удельного электросопротивления (УЭС) шихт и прочности брикетов, опытно-заводские испытания по выплавке силикоалюминия и анализ данных работы промышленных печей при использовании шихт с различными восстановителями.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Степень восстановления алюмосиликатов углеродом обусловлена соотношением Al:Si в шихте, продолжительностью пребывания шихты в зонах низких и высоких температур, составом минерального сырья и восстановителя, летучие компоненты которого не участвуют в восстановлении, а образуемый пироуглерод повышает скорость протекания процесса.

2. Улучшение показателей плавки алюмосиликатов достигается на открытой и герметизированной печи за счет использования в составе восстановителя кокса низкотемпературного термоконтактного крекинга и повышенного содержания нефтяного кокса с введением в состав брикетов активирующих добавок сульфатов аммония и алюминия, а также применением "рыхлителей" шихты – гранул лигнина и древесной щепы.

Научная новизна

1. Показано, что на начальной стадии восстановления углерод шихты частично или полностью связывается в SiC. При содержании Si в выплавляемом силикоалюминии выше 60% основным восстановителем оксида алюминия является SiC, ниже 60% – SiC и свободный углерод шихты (С_{своб. шихты} ),при взаимодействии с которым могут образовываться расплавы с оксикарбидными "комплексами" алюминия переменного состава.

2. Установлено, что с уменьш

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать