8.6.5 Конвертерное производство срднеуглеродистого

феррохрома в ЮАР

В настоящее время конвертерное производство среднеуглеродистого феррохроме освоено в ЮАР на заводе компании Samancor. Среднеуглеродистый феррохром является продуктом переработки чардж-хрома. В основном в продукте содержание кремния снижено до 0,3%, а углерод снижен до менее 1,5% для самого низкого среднеуглеродистого сорта.

При производстве среднеуглеродистого феррохрома горячий жидкий чардж-хром поступает с руднотермической печи в CLU конвертер (рис. 8.8). Конвертер с нижней продувкой использует в качестве газообразных веществ кислород и пар, генерированный на участке утилизации газа СО закрытых печей.

Рисунок 8.8 – Технологическая схема производства среднеуглеродистого феррохрома в CLU конвертере (Samancor)

Кремний удаляется из металла в виде SiO₂, который офлюсовывается обожженной известью и доломитом и образует конечный отвальный шлак. Содержание углерода снижается в результате продувки газами, металл считается готовым при достижении в сплаве необходимого уровня углерода. Далее металл переливается в ковш, транспортируется на участок гранулирования, после чего гранулированный металл транспортируется к конечным потребителям насыпью, в контейнерах или биг-бегах.

8.7 Минералогический состав и свойства шлаков производства низко- и среднеуглеродистого феррохрома

Отвальный шлак низкоуглеродистого феррохрома характеризуется высоким содержанием CaO, a отношение CaO:SiO₂ = 1,6-1,9. Составы шлаков производства средне- и низкоуглеродистого феррохрома на Актюбинском заводе ферросплавов приведены в таблице 8.17.

Таблица 8.17 – Химический состав шлаков производства рафинированных марок феррохрома на Актюбинском заводе ферросплавов

Год	Cr2O3	SiO2	CaO	MgO	FeO	Al2O3
2006	4,36	24,62	49,72	12,34	1,01	5,11
2007	4,59	25,40	48,87	12,15	1,11	5,15
2008	4,36	25,88	48,84	12,22	0,92	5,16

Высокая основность шлака обусловливает формирование в качестве основной минеральной фазы в процессе кристаллизации жидкого шлака ортосиликата кальция 2CaO·SiO₂. Последний обладает полиморфизмом. Превращение β-2CaO·SiO₂→γ-2CaO·SiO₂ приводит к увеличению объема на 12%. По этой причине обычные высокоосновные шлаки феррохрома, не стабилизированные специальными методами, рассыпаются и представляют тонкодисперсную оксидную среду следующего фракционного состава:

Фракция, мм 0,10-0,063 0,063-0,05 <0,05

Содержание, % 40-45 15 45-40

Саморассыпающиеся шлаки низкоуглеродистого феррохрома можно эффективно использовать для известкования кислых почв. Технология получения шлакового порошка предусматривает предварительное извлечение из рассыпавшегося шлака корольков феррохрома.

Феррохромовый шлак в странах СНГ широко используется также для формовочной песчаной смеси с применением силиката натрия в качестве связующего. Саморассыпающиеся шлаки силикотермического процесса выплавки феррохрома исследовались на предмет их использования в производстве цемента. Однако из-за низкой основности (CaO:SiO₂≈l,8) и повышенного содержания оксида магния эффективность их применения как компонента клинкерной шихты оказалась низкой.

Однако ни один из вышеперечисленных способов не нашел широкого применения в промышленности, по этой причине в настоящее время в шлакоотвале Актюбинского завода ферросплавов скопилось 12-14 млн.т шлаков производства рафинированного феррохрома.

Возможные способы стабилизации шлака:

- физический – путем резкого охлаждения шлакового расплава, например, грануляцией или охлаждением на металлических телах в барабане;

- химический – за счет ввода в расплав добавок, предотвращающих образование двухкальциевого силиката, вызывающего распад шлака;

- кристаллохимический – обработкой шлакового расплава микродобавками с (В₂О₃, BaO, P₂O₅ и др.) образованием твердых растворов двухкальциевого силиката, предотвращающих распад шлака.

В последние годы на Актюбинском заводе проводятся исследования по стабилизации шлаков рафинированного феррохрома путем добавок в него до 0,5% оксида бора и дальнейшему его использованию в дорожном строительстве в качестве щебня.