Шихта для выплавки кремнистых сплавов

Шихта для выплавки кремнистых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ КРЕМНИСТЬК СПЛАВОВ, включающая кварцит, железную стружку и кокс, о т л и чающа я с я тем, что, с целью уменьшения вязкости образующегося в процессе плавки шлака и увеличения его электросопротивления, она дополнительно .содержит отходы обогащения железных руд при следующем соотношении компонентов, мае. %: Кварцит17-23 Железная стружка 31-40 Отходы обогащенных железных руд 20-35 КоксОстальное 2. Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что, отходы обогащения железных руд содержат, мае. %: 51,2-53,1 Окись железа 1,4-1,6 Закись железа 0,88-0,97 Глинозем 0,5-0,7 Окись кальция Сумма окислов ка0 ,11-0,15 лия и натрия 0,1-0,2 Окйсв магния Остальное Кремнезем

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COW

РЕСПУБЛИК

Q9 (И) А рдрС 22 С 3500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 ! с

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЙ ИЙ (21) 3603225/22-02 (22) 13.06.83 (46). 30.09.84. Бюл. Ф 36 (72) А.Г.Кучер, В.Я.Капелянов, О.И.Люборец, В.И.Ерко, В.П.Солошенко, А.Г.Лихачев, Ю.Ф.Лотц и Е.А.Демиденко (7 1) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева (53) 669.168.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М - 765389, кл. С 22 С 38/02, 1980.

2. Строганов А.И, Рысс M.Н. Производство стали и ферросплавов, M., "Металлургия", 1974, с, 148. (54)(57) 1. ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ КРЕМНИСТЫХ СПЛАВОВ, включающая кварцит, 1 железную стружку и кокс, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения вязкости образующегося в процессе плавки шлака и увеличения его злектросопротивления, она дополнительно .содержит отходы обогащения железных руд при следующем соотношении компонентов, мас. 7 .

Кварцит 17-23

Железная стружка 31-40

Отходы обогащенных железных руд 20-35

Кокс Остальное

2. Шихта по п. I, отличающ а я с я тем, что, отходы обогащения железных руд содержат, мас. Х!

Окись железа 51,2-53, 1

Закись железа 1,4-1, 6

Глинозем 0,88-0,97

Окись кальция 0,5-0,7

Сумма окислов калия и натрия 0,11-0,15

Окисв магния О, 1-0,2

Кремнезем Остальное

1 1 16084

Отходы о Г о гаще ния железных руд 20-35

Кокс Остальное

Причем отходы обогащения железных руд содержат, мас. 7.:

Окись железа 51, 2-53, 1

Закись железа 1,4-1,6

Глинозем 0,88-0,97

Окись кальция 0,5-0,7

Сумма окислов калия и натрия О, 11»»0,15

Окись магния 0,1-0,2

Кремнезем Остальное

Кварцит является основным поставщиком в сплав кремния. Однако выплавка кремнистых сплавов только на его основе приводит к образованию вязких шлаков, которые препятствуют выходу всего расплава из печи..

Граничные значения предлагаемого состава кварцита объясняются тем, что при его долевом составе меньше

17 мас. 7 возрастает электропроводность шлака, а при его долевом составе больше 23 мас. возрастает вязкость шлака. Железная стружка слу жит в качестве осадителя кремния из расплава. Применение ее в диапазоне

31-40 мас. 7 объясняется тем, что при ее долевом участии в шихте более 40 мас. 7 она увеличивает .количество дефицитной железной стружки, необходимой для выплавки ферросплавов и которую стараются заменить, d при количестве ее менее 31 мас. 7. ухудшаются условия осаждения кремния и резко снижается производительность печи.

Количество кокса, необходимого для выплавки ферросилиция в 1620 мас. 7,объясняется условиями необходимости полного восстановления окислов железа и кремния.

Fe О и FeO в отходах используют45 ся в качестве разжижителя шлака и для замены дефицитной стружки; SiO@для замены кварцита; СаО и Ng0 - флюсующая добавка; К О и Na Π— интенсификаторы процесса, остальные примеси в составе отходов обогащения железных руд нежелательны.

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при выплавке кремнистых сплавов в электродуговых рудовосстановительных печах. 5

Известна шихта (1) для выплавки кремнистых сплавов, которая имеет в своем составе железистый кварцит, бедную ферромарганцевую руду, углеродистый восстановитель-кокс и углекислый кальций при следующем соотношении компонентов, мас. 7.:

Железистый кварцит 44-58

Ферромарганцевая руда 14-30

Кокс 19-20

Углекислый кальций 6-9

Недостатком известной шихты является то, что при плавках снижается производительность из-за образования значительного количества шлака высокой вязкости, который способствует увеличению потерь ферросилиция при выпуске расплава из печи. Кроме того, иэ-за значительного количества окислов железа в конечном шлаке последний обладает низким электросопротивлением, что в свою очередь снижает злектросопротивление всей печи.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является шихта (2 1 для выплавки ферросилиция, включающая кварцит, железную стружку и кокс при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

Кварцит 34-36

Железная стружка 44-48

Кокс 16-18

Недостатком такой шихты является то, что при ее проплавлении шлак имеет низкое электросопротивление.

Это приводит к снижению усваиваемой печью мощности и снижению ее производительности.

Целью изобретения является уменьшение вязкости образующегося в процессе плавки шлака и увеличения его электросопротивления.

Поставленная цель достигается тем что шихта для выплавки кремнистых сплавов, включающая кварцит, железную стружку и кокс, дополнительно содержит отходы обогащения железных руд при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

Кварцит 17-23

Железная стружка 31-40!

О

Граничные значения вводимых в состав шихты отходов обогащения железных руд вместо кварцита и железной стружки объясняются тем, что в связи с дефицитом железной стружки и кварцита их старались ввести в максимальном количестве. Однако при их доле3 11160 вом участии более 35 мас. Х резко возрастала вязкость шлака, что обьясняется переходом в шлак большего количества А(0> и СаО, а при количест1 ве отходов меньше 20 мас. Х уменьшается эффект замены стружки и кварцита отходами обогащения при выплавке кремнистых сплавов.

На печи РКЗ 2 7 МВА были проведены сопоставительные плавки различных шихт на ферросилиций с базой ФС25.

Всего было исследовано 8 вариантов шихт, в том числе соответствующего известному составу шихты.

В остальных шихтах изменялась доля добавок в виде отходов обогащения железной руды. По каждому варианту было проведено по 4 плавки.

Тщательно перемешанные компоненты .пихтовых материалов согласно составам приведенным s таблице, постепенно загружались на колошппк печи.

Во время работы печи ток в электродах поддерживали равным 70 кА, фазное напряжение 130 В. 25

Сопоставительные плавки показали, что при добавках в шихту отходов обогащения железных руд была более глубокая посадка электродов в сравнении с плавками на известных шихтах (1;й и 2-й варианты). Токовая нагрузка и электрический режим процесса на протижении всей кампании плавок от84 4 личались стабильностью, Каждая плав- ка длилась 2-2,5 ч. Процесс выплавки ферросилиция по вариантам 3-8 характеризовался несколько большей xpзтностью шлака, однако шлак был высокой жидкоподвижности и полностью удалялся из печи, особенно по вариантам 4-7.

Низкая вязкость шлака при добавках отходов обогащения железных руд обьясняется более дисперсным распределением СаО б А(0, а повышенное электросопротивление печи-незначительным содержанием SiC u FeO. Конечный шлак каждой плавки исследовался на изменение вязкости и электросопротивления при его нагреве. Результаты исследований приведены в таблице.

Как следует из данных таблицы, оптимальные результаты достигаются при использовании шихты по 5-му варианту.

При этом имеет место минимальичя вязкость конечного шлака, его относительно высокое электросопротивление. Суточная производительность печи при использовании шихты по 5-му варианту повысилась минимум на 0,57Х, а в среднем — на 6Х.

Минимальный технико-экономический эффект от использования шихты составит 20520 руб.

С1 а л л м м

СЧ л

С Ъ

I 333 о g

3- О

34 и

43сЕ Х

g34uno

1116084

СЧ М л ° 1 м м м

1 а д и

fe»« г»

u o

03" о

34 Ю

m ло

М С4а

СС3 34 м л

СЧ

) О л О о и с4

I г»

34 I 33

Р cd

63 Р3 ф g 43 л

34ОаЕ

33;cdxP

343 3 4 Р, 1 1

3 м

СЧ

34 о со о

° — СЧ и м л с4 э

О Ъ л о an м г-1

1 I о ю о Й

С6

О 4

63

34

Р3

cd о

an л

О л

СЧ СЧ о м м

СФ

О O

° л

Ш

l М а Н

И

43 С4 л

4 kf оо

Ol Ф

6) kf 6)

34 О 43

333 1 43 Ь с4 О

3о

le v

I cd с3

I X 7.

I л л

1 cd а)

1 34 ! cd cd

1 g

1 ccl cal

1 dl сб

I &

lu v

1О О

Ioo С СС м а л л о о

5 и о о о о

Э i 34 о сп

v 35 3 мэ cd и

13l

63

&< о и ц у л °

К m цО 1

Ж 43 с4

Ж 3 Р Е

С3 Ь л л л о о

СЛ л

СЧ СО М с.1 о

СЧ СЧ СЧ

3С

3С .Ф an .О f -. co

1

1 ! v ° ! Ф

1 С3

I 43

1 X

Ж ! Р

43

Ц л

1 м

I о О

С4

;>_#_

° л

° л м л ! Л СЧ

1 СЧ

lO О

l cd cd

lo o

1 .„ ел

1 O

С Ъ

«ъ

c c, 1 ы ! «4

° л л ! О (1О Q ! 43 e

1 " 3

1- .л

C) и о

Г4 и л л

1„, С3

1, СЧ