Cara aluminothermic menghasilkan krom logam
57) Abstrak:
Penemuan ini berkaitan dengan metode aluminotermik yang menghasilkan krom logam,
termasuk pemuatan tahap dan campuran penetrasi yang mengandung oksida kromium, zat
pengoksidasi, kapur, aluminium dan peleburan produk. Esensi: pada tahap pertama adalah
penetrasi campuran yang terdiri dari komponen-komponen total massa yang akan dilebur:
kromium oksida 53-64%, oksidan 60-80%, kapur 30-40% dan aluminium dalam jumlah dari 0,8
hingga 0,94 dari stoikiometrik yang diperlukan untuk pemulihan kromium oksida dengan
kecepatan pengunduhan 180-280 kg / m 2menit, pada tahap kedua adalah penetrasi komponen
muatan dari massa total yang akan dilebur: kromium oksida 36-47%, oksidan 20-40%, kapur 6070% dan aluminium dalam jumlah 1,02 hingga 1,2 dari stoikiometrik yang diperlukan untuk
pemulihan kromium oksida dengan kecepatan pengunduhan 170-275 mg / m 2 mnt; dan setelah
menerima logam kromium dengan kandungan nitrogen rendah (0,05%) dalam campuran di
kedua tahap sebagai oksidan digunakan kromat kromat dan bikromat kalium atau natrium
ditambahkan ke dalam campuran sampel kalsium hidroksida, garam dan konsentrat fluorit dalam
proporsi terhadap berat kromium oksida (0,1-0,2): (0,02-0,04): (0,03-0,08): (0,0010,002) :( 0,001-0,02 ): 1. 1 Cp pada saat menerima logam kromium.
Metode yang dikenal aluminotermik menghasilkan krom logam, yang terdiri dari pemuatan dan
penetrasi monoritas yang terdiri dari kromium oksida, oksidan / natrium nitrat /, kapur dan
aluminium dengan pelepasan berikutnya produk peleburan.
Untuk mendapatkan kromium dengan kandungan nitrogen rendah / 0,05% / dalam campuran
sebagai oksidan digunakan kromik anhidrida dan kalium bikromat dengan penambahan
campuran kalsium hidroksida, garam dan konsentrat fluorit [1].
Kelemahan dari metode ini adalah ekstraksi kromium yang rendah (90-91%), yang berhubungan
dengan penetrasi moralitas dan reaksi pemulihan kromium oksida pada permukaan lelehan (atas)
dan penurunan efisiensi penggunaan aluminium.
Metode yang dikenal sebagai penerimaan logam refraktori aluminotermik, khususnya logam
kromium, termasuk pemuatan tahap, peleburan muatan dan produk peleburan.
Pada tahap pertama peleburan dimuat semua massa zat pengoksidasi adalah kromat anhidrida,
kapur dan aluminium dalam jumlah 0,2-0,75 dari stoikiometrik yang diperlukan untuk pemulihan
oksida oksida kromium dan kromium trioksida, yang jumlahnya adalah 10-50% dari total massa
pada blavk adalah TBE 1,1-1,65 dari stoikiometrik yang diperlukan untuk pemulihan kromium
oksida [2].
Kerugian dari metode ini adalah pembekuan logam dan pembentukan akresi dinding dalam
tungku peleburan dan pengurangan hasil, yang berhubungan dengan fusi tahap pertama
pelelehan logam dalam jumlah kecil (hingga 20% dari total massa) dan peningkatan kehilangan
panas pada awal pencairan.
Solusi teknis terdekat dari penemuan ini adalah metode aluminotermik memperoleh kromium
(prototipe), termasuk beban tahap dan penetrasi muatan dan produk peleburan. Pada tahap
pertama adalah penetrasi komponen campuran yang mengandung 55-75% kromium oksida dari
seluruh massa yang akan dilebur, seluruh massa zat pengoksidasi adalah natrium nitrat, kapur
dan aluminium dalam jumlah 0,77 hingga 0,92 dari stoikiometrik yang diperlukan untuk
pemulihan kromium oksida dengan kecepatan pengunduhan 180-260 kg / m 2 menit
Pada tahap kedua peleburan timbal dan penetrasi sisa oksida kromium dan aluminium dalam
jumlah 1,1-1,65 dari stoikiometrik yang diperlukan untuk pemulihan kromium oksida dengan
kecepatan pengunduhan muatan 130 kg / m 2 menit [3].
Hasil teknis dari penemuan ini adalah meningkatkan ekstraksi kromium dalam logam dan
meningkatkan kualitas paduan.
Hasil teknis dicapai karena toga, peleburan muatan, mengandung kromium oksida, oksidan /
natrium nitrat atau kromat anhidrida /, kapur, aluminium dan peleburan produk. Pada tahap
pertama adalah penetrasi campuran yang terdiri dari komponen-komponen dari total massa yang
akan dilelehkan; kromium oksida 53-65%, oksidan 60-80%, kapur 30-40 dan aluminium dalam
jumlah dari 0,8 hingga 0,94 dari stoikiometrik yang diperlukan untuk pemulihan kromium oksida
dengan kecepatan pengunduhan 180-280 kg / m 2 menit
Pada tahap kedua adalah penetrasi komponen muatan dari massa total yang akan dilebur:
kromium oksida 36-47%, oksidan 20-40%, kapur 60-70% dan aluminium dalam jumlah 1,02-1,02
dari stoikiometrik yang diperlukan untuk pemulihan kromium oksida dengan kecepatan unduhan
sicity 170-275 o kg / m 2 mnt, dan setelah menerima logam kromium dengan kandungan nitrogen
rendah / 0,05% / dalam campuran di kedua tahap dalam Jumlah oksidan yang digunakan kromik
anhidrida dan bikromat kalium atau natrium ditambahkan ke dalam sampel campuran konsentrat
kalsium hidroksida, garam dan fluorit sebanding dengan berat kromium oksida / 0,1-0,2 /: / 0,02 0,04 /: / 0,03-0,08 /: / 0,001-0,02 /: / 0,001-0,02 /:
Di bawah ini adalah contoh yang menggambarkan metode yang diusulkan.
Contoh 1 (prototipe).
Peleburan logam kromium aluminotermik kromium oksida 32,5 kg, natrium nitrat 3 kg kapur 3 kg
dan 11,4 kg aluminium / total / pemulihan natrium nitrat 1,6 kg, sisanya 0,85 dari stoikiometri
yang diperlukan untuk pemulihan kromium oksida / dengan kecepatan unduh muatan 180 kg /
m 2 menit, pada tahap kedua melebur Poplawski 17,5 kg kromium oksida dan aluminium 8,1 kg
dengan campuran kecepatan muat 130 kg / m 2 menit melepaskan kromium dalam lelehan
adalah 94,2% / tabel 1 /.
Contoh 2.
Logam leleh kromium dengan kandungan nitrogen rendah dilakukan dalam kondisi industri
dengan penetrasi monoritas yang terdiri dari kromium oksida 4620 kg, kromium trioksida - 600 kg
kalium bikromat - 120 kg, kapur 300 kg, kalsium hidroksida 160 kg garam 60 kg dan aluminium
1950 kg
Setelah penetrasi ke moralitas mencair meminta 40 kg konsentrat fluorit dan menghasilkan
produk peleburan plum. Menerima merek chrome HN-4. Ekstraksi kromium dalam logam adalah
90,38%.
Metode yang diusulkan untuk memproduksi kromium logam diuji dalam kondisi industri yang
ditetapkan oleh teknologi.
Hasil bagian bawah dari metode yang diketahui (contoh 1, 2) dan diusulkan (contoh 3-11) dalam
tabel.
Contoh 3.
Dalam tungku peleburan produksi melting stage melting diunduh dan komposisi campuran
paplauskas: kromium oksida - 2600 kg, natrium nitrat - 240 kg kapur di atas - 130 kg dan
aluminium 995 kg kecepatan pemuatan muatan 220 kg / m 2 menit
Pada tahap kedua, memuat dan mengisi paplauskas: kromium oksida 2300 kg natrium nitrat 130 kg, kapur - di atas - 190 kg dan aluminium 905 kg, dengan kecepatan unduhan muatan 210
kg / m 2 menit
Pengurangan lebih lanjut dari penurunan aluminium pada tahap pertama dan surplus pada tahap
kedua dari proses peleburan mengurangi efektivitas peleburan aluminium dengan mengurangi
kedalaman pemulihan kromium oksida pada tahap kedua, yang meningkatkan kandungan
aluminium dalam paduan dan mengurangi ekstraksi kromium.
Contoh 4
Di tungku peleburan, Paladino yang diunduh dan paplauskas mengisi dengan rilis produk
peleburan berikutnya.
Tahap pertama dimuat dan komposisi campuran paplauskas: kromium oksida - 3140 kg, natrium
nitrat - 290 kg, kapur bertanya-tanya di atas adalah 95 kg dan aluminium 1120 kg memuat
kecepatan pengisian 200 kg / m 2 menit Pada tahap kedua, memuat dan biaya paplauskas:
kromium oksida 1760 kg, natrium nitrat - 70 kg, kapur di atas - 225 kg, dan kecepatan pemuatan
aluminium 780 kg muatan 170 kg / m 2 menit
Selanjutnya pencairan UV menyebabkan pelanggaran penetrasi muatan - muatan dilebur
dengan tidak merata dan peleburan berlangsung cepat dengan emisi leleh, yang mengurangi
pemanfaatan aluminium dan ekstraksi kromium.
Contoh 5-9 / tabel 1 /
Di tanduk kanan dibuat pemuatan panggung, peleburan muatan dan produk peleburan
pelepasan berikutnya.
Tahap pertama adalah komposisi campuran paplauskas: kromium oksida - 2940 kg, natrium
nitrat - 240-2 50 kg kapur di atas 120 kg dan aluminium dalam jumlah kecepatan pemuatan
1045-1055 kg dengan muatan 185-230 kg / m 2 min, pada tahap kedua adalah komposisi
campuran baling-baling: kromium oksida - 1960 kg, natrium nitrat - 120-130 kg kapur di atas 180200 kg dan aluminium 845-855 kg kecepatan pemuatan muatan 240-275 kg / m 2menit Melt
mengalir dengan tenang. Ketika penetrasi muatan pada fase kedua pada permukaan lelehan
diamati KIP, sebagai hasil dari pemulihan mendalam oksida kromium. Pemanfaatan aluminium
adalah 99,6-99,8% (rasio aluminium yang dihabiskan untuk restorasi oksida dengan jumlah
total). Krom logam yang diperoleh merek X-99, ekstraksi kromium di bagian bawah 94,3-94,9%.
Contoh 10-11.
Peleburan logam kromium dilakukan untuk mendapatkan kandungan nitrogen yang rendah
dalam kalsium, garam, dan konsentrat fluorit. Campuran itu dibagi menjadi dua bagian dalam
proporsi tertentu dari komponen (tabel) yang diunduh dan paplauskas Paladino dalam tungku
peleburan dengan pelepasan produk peleburan berikutnya.
Menerima logam chrome standar dengan kandungan nitrogen rendah / 0,04% / merek HN4. Ekstraksi kromium dalam logam adalah 92,6-93,2%, yang merupakan 2,2-2,8 persen di atas
ekstrak kromium, diperoleh dengan melelehkan komponen muatan oleh monosit (tabel).
Perbedaan teknologi antara metode yang diusulkan terhadap yang diketahui adalah bahwa pada
tahap pertama peleburan dilebur dalam jumlah minimum kapur (30-40% dari total berat) yang
diperlukan untuk pengikatan alumina (Al 2 O 3 dalam slag dan mengurangi viskositas terak
alumina tinggi.
Peningkatan lebih lanjut dari kalsium oksida dalam terak mengurangi ekstraksi kromium, yang
terkait dengan pembentukan kromium, kalsium dan aktivitas penurunan Cr 2 O 3 .
Pada tahap kedua peleburan dalam komposisi muatan dilebur hingga 20-40% dari oksidator dan
sisa kapur, yang memastikan panas seragam dari reaksi eksotermik dipertahankan pada suhu
optimal dari proses peleburan dan sidcotecas Nigam kontak dengan tetes kapur yang terbuat
dari logam, mengurangi kontaminasi paduan oleh karbon.
Di bawah metode yang diusulkan distribusi rasional dari komponen muatan dalam proporsi yang
ditentukan oleh tahap leleh dan penetrasi memastikan proses panas yang optimal (19-20 Kkal /
g.at) dan muatan kecepatan unduhan tinggi (170-280 kg / m 2 mnt) ), yang sangat penting untuk
mempertahankan suhu proses optimal peleburan kromium aluminotermik dan meningkatkan
kondisi untuk efektivitas penggunaan aluminium untuk pemulihan oksida kromium: pada tahap
pertama panas karena konsentrasi berlebihan oksida relatif kromium ke zat pereduksi pada
tahap kedua, dengan kelebihan aluminium disebabkan oleh pemulihan oksida krom yang
dangkal dan dalam dari kromium oksida dan lelehan terak dengan kandungan Cr 2 O 313-18%,
dari pencairan muatan pada tahap pertama pencairan.
Ekstraksi kromium dalam logam 94,3-94,9%, yang merupakan 0,7% lebih tinggi ekstraksi
dengan metode yang dikenal.
Pengurangan aluminium dalam logam dengan meningkatkan efisiensi penggunaan dan silikon
karena nedoustanovlennoy dengan kurangnya reduktor pada pencairan 1 tahap dan peningkatan
ekstraksi kromium dalam logam memastikan diperolehnya krom logam adalah beban dan
penetrasi muatan, yang mengandung oksida kromium, zat pengoksidasi, kapur, aluminium, dan
produk lelehan, dicirikan bahwa pada tahap pertama adalah penetrasi campuran yang terdiri dari
komponen-komponen dari massa total yang akan dicairkan: kromium oksida 53 64% dari
pengoksidasi 60 80% kapur 30 40% dan aluminium dalam jumlah 0,8 hingga 0,94 dari
stoikiometrik yang diperlukan untuk pemulihan kromium oksida dengan kecepatan pengunduhan
180 180 kg / m 2min, pada tahap kedua adalah penetrasi komponen muatan dari massa total
yang akan dilebur: kromium oksida 35 47% dari oksidator 20 40% kapur 60 70% dan aluminium
dalam jumlah 1,02 hingga 1,2 dari stoikiometri diperlukan untuk pemulihan kromium oksida
dengan kecepatan pengunduhan 170.275 kg / m 2 menit
2. Metode menurut hal. 1, dimana setelah menerima logam kromium dengan kandungan
nitrogen yang rendah <0,05% dalam campuran pada kedua tahap sebagai oksidan digunakan
kromik anhidrida dan bikromat kalium atau natrium dengan penambahan campuran kalsium
hidroksida, garam dan konsentrat fluorit dalam rasio berat kromium oksida (0,1 0,2) (0,02 0,04)
(0,03 0,08) (0,001 0,02) (0,001 0,02) 1,0.
https://russianpatents.com/patent/210/2103401.html
© RussianPatents.com - patent search, 2012-2019