Шихта для получения ферросилиция

Шихта для получения ферросилиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 01. 82 (21)3381500/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 2102.83. Бюллетень.№ 7

И1) М. Ки.

С 22 С 33/04

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий

РЗ) УДК 669. 168. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 230283

A.A.Ïàðôåíoâ, И.В.Рябчиков, В.И.Жучков, В.П.Зайко, В.Г.Мизин, М.A.Рысс, Д.Ф.Же С.А.Донской, С.В.Лукин, A.В.Масленников, В.И.Лурье . одный

1 чую Институт металлургии Уралфффго на(1йЩ уа

АН СССР 1 =, .л и».;„;,:-, 1

Ф : "".;ъ ",, Д l> (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ .ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСИЛИЦИЯ

Изобретение относится к черной металлургии,, в частности к производству ферросплавов, конкретнее к производству ферросилиция. 5

Известна шихта для получения ферросилиция, .состоящая иэ углеродистого восстановителя (кокса и полукокса ), металлодобавок (стальной стружки, металлолома) и кварцита (1 ).

Недостатками технологии получения этой шихты являются низкая скорость восстановления кремния вследствие незначительной поверхности контакта между твердым и жидким. кремнеземом c углеродом и неудовлетворительные условия работы на колошнике из-за неравномерного выделения газов иэ тиглей.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является шихта для выплавки ферросилиция, состоящая из 28,1-58,5% кварцита, 16,8-32,7% углеродистого восстановителя и 8,555,0% железной стружки (.2 7.

Недостатками известной шихты являются: пониженная степень восстановления кремния из шлака, образующегося в процессе производства ферросилиция, большие потери кремния, связанные с образованием карбида кремния, который переходит в шлак; неудовлетворительные условия работы на колошнике вследствие неравномерности выделения газов-продуктов реакции восстановления кремния углеродом, неудовлетворительная работа летки из-за зарастания отверстия карборундом.

Целью изобретения является повышение степени восстановления кремния и увеличение производительности печи.

Цель достигается тем, что шихта для получения ферросилиция,, включаю- . щая углеродистый восстановитель, металлодобавку, кварцит, согласно изобретению, дополнительно содержит силикатный шлак и кварцитобарит при Следующем соотношении компонентов,вес.%:

Углеродистый восстановитель 20-35

Металлодобавка 1-40, Силикатный шлак 1-10

Кварцитобарит 0,5-10

Кварцит Остальное

Компоненты шихы: углеродистый восстановитель (кокс металлургический или полукокс химической прокыаленности) с содержанием 70-90% фракции 5998558

25 мм в количестве 20-35Ъ, металлодобавка (стальная стружка, металлолом) фракции не более 150 мм в количестве 1-40Ъ, силикатный шлак собственного производства с включениями металла, дробленный до фракции не 5 более 150 мм, кварцитобарит, представляющий собой минерал со сростками барита и кварцита (30-60Ъ BaSO<

40-70 SiО ) фракции 40-100 мм и кварЯ цит фракции 40-120 мм, — смешивают 1О и используют для получения ферросилиция.

Шихту загружают в электродуговую руднотермическую печь непрерывно по мере проплавления и опУскания уровня 15 колошника.

В печи шихта нагревается и проплавляется. Особенностью предложенной шихты является то, что во взаимодействии компонентов участвуют до- 0 полнительно силикатный шлак и кварцитобарит.

Эти компоненты шихты ускоряют фаэовые превращения кварцита и повыша- 25 ют его реакционную способность. Сое динения серы, выделяющиеся их кварцитобарита, вследствие его взаимодействия с силикатным шлаком разрушают карборунд в верхних слоях шихты чем способствуют равномерному газовыделению на колошнике печи, что в конечном счете сказывается на технико-экономических показателях плавки.

В нижних слоях, в районе гарниссажа, на подине происходит разрушение Зэ карборунда кремнеземом силикатного шлака и барием в результате чего образуется металлический кремний, усваиваемый основной массой ферросилиция.

Легочное отверстие не засоряется кар-40 борундом.

Равномерное выделение газов на колошнике улучшает его работу: снижается температура, повышается стойкость оборудования „представляется 45 воэможность выплавки высокопроцентного ферросилиция в печах со сводом.

Улучшение работы летки заключается в том, что сокращается операция шуровки летки и продолжительность выпуска шлака и ферросилиция иэ печи,.что уменьшает степень охлаждения тигля в райОне леточного отверстия, В полученном ферросилиции содержится 4590Ъ Si остальное — железо и примеси. Содержание бария в сплаве составляет О, 7-4, ОЪ.

При содержании углеродистого восстановителя в шихте менее 20Ъ происходит ее запекание и увеличение температуры верхних слоев шихты, что приводит к потере кремния в улет.

При содержании восстановителя 6олее 35Ъ уменьшается глубина погру>кения электродов в шихту, прекращается выход шлака и снижается производительность печи.

Если металлодобавка менее 1Ъ, то процесс восстановления кремния ухудшается, если более 40Ъ, то температура в печи снижается и полнота протекания реакций восстановления стано-. вится неудовлетворительной.

Содержание силикатного шлака в шихте менее 1Ъ не сказывается на работе печи, увеличение его доли свыше

10Ъ приводит к снижению температуры размягчения шихты, спеканию. колошника и, как следствие, ухудшению технико-зкономических показателей процесса.

Добавка в шихту кварцитобарита менее 0,5Ъ практически не сказывается на протекании физико-химических реакций в печи. Наиболее заметное действие на ход восстановительных процессов кварцитобаритовая руда оказывает в пределах до 10Ъ. Увеличивается доля жидкофазных энергетически выгодных реакций за счет флюсующего влияния соединений бария и серы.

Дальнейшее увеличение содержания минерала в шихте (более 10Ъ) из-за повышения вязкости и кратности шлака резко ухудшает процесс восстановления кремния.

Содержание кварцита в шихте определяется предполагаемым составом сплава и обеспечивает нормальное протекание технологического процесса.

Испытания шихты проводили на укрупненной лабораторной электропечи мощностью 60 кВА непрерывным процессом. В качестве шихтовых материалов использовали кварцит (98Ъ 5i0 ), кварцитобарит (42,48Ъ BaS04, 48,13Ъ

Si02), металлургический кокс, стальную стружку, ферросилициевый шлак.

Крупность компонентов шихты - 30+

+ 10 мм.

Результаты испытаний приведены в т аблице .

998558

1 с ЪС

ФХ 1

4 а

I»I Э I

Р! I с»П н х

Ф I.

КН 1

Х Э 1 е

Е Я I хе

og . Э йМ оо а pi ан

»»I

С»Ъ»6

l ЪС

0ъ х х х а н о х х

CI »

Ф

Е х а

И о3 ох ео

Q !C ое в аg

Э 1 1 а ! х 1 1

1

1 !

I

1 CO CO

СЧ Сс3 »-4.

1 с с с о о о О н

О»O ох ф

СО Ю о о с с о о

CO С о о с с о о го о с с о о

СЧ

СЧ с о

CO

О Al с с о о

1

1

1 Ю»О ° !»

1 с с с »I СО

СО CO CO е»»Р х с

Э х ех

Ц X !!3 Ф яа

И Х. о с

С»Ъ С"Ъ

О\ Ch н х фЯ ° д охн х цахОь

»Ъ О Н !» Х

КХхаФоэeo аде!:хи ,">з а 0) С»Ъ Н

»О

» 3 CP с с

»-» Ch

СЧ».4 о о с с

CO СО, »-!

C) с

»-4

СЧ l

СЧ М СЧ с с с

CO CO

»»» 4

СО с с

° -!!»Ч СЧ

%4 с о

1 СЧ

1

1 СЧ

»-» с

C) д о

Д 4 х о о

Р Д

СЪ С х Ф он

СО 1О с с м м

О\ ОЪ

»О»О с с с В»»в» lA

Ch О\ Ch

»-»» 3 с с !

CO Ch

СО С.с с с

%36 СР Ю

Ch О\ Ch ах ох д цх w

dP I о (D I в! I! с

d) н 1

Х I

3! е I!

I!I I о !

X I

Э х о !

1- 1

Е 1 о !

Х 1

I х

d Q а е

»б Ю в! о

И

O„ ! 2 ххх

»!! ц н

g g e

1 1

С») !(Ф»

3 ха

Ф»С!

K>o

О СЪ с с

С Ъ»-» м с о

1

1

1

»A CO с с о ю

Ю in с с сй»-1» "»

СЧ Ч

1

1 I» ф СЧ х

С:»

CO М »P

Э 1 х 1

Х 1

Е I

% а I

Э 1

Ц о

u !

1 ох

ы о

1 а

СО Н

СЪ Х

Х «1 ао»»Ъ

СЯ %-4

»»Ъ О м м » 3

СЧ СЧ О

С Ъ С Ъ СЧ

ul »СЪ

С Ъ М

I СЧ

1 !

1 С»

° Ф ь

О»»Ъ

lA С"Ъ В сч о

\О lA

Ю О сО л и> м! I 1

1 о о

I Е Е

1 Э Э

1 »!! е

1 С» С»

1 Х Э Ф х а о.

1 3 И И

1 ф»б!

I Ф С!! Ф ВЪ

Х»ОХ@

I X I»I Н !С! Н

o o о ео ао е но но

РЪ Х Х

i и

Ф ф ан о юо

I O

1 1 1 I Х в в в в Д о сч»o»n < сч с . с с с с с с

lA М С Ъ »I О» W lA

Ch О\ ОЪ ОЪ ОЪ СО СО 1 о о со

»-!»-! гС lO!

I

1

1 !

1

1

1 !

1.

1 !

1 !

1

1

t

1

I

1

I

1 (1

I

1 !

I

I

1

1 !

l

1

1

I

I

1

1

1

1 !

I !

I

I !

I .1

1 99e55e

Сост ави тел ь К. Сорокин

Редактор О.Половка ТехредЛ.Пекарь Корректор М. Демчик

Заказ 1082/47 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Испытания показали повьыение степени восстановления кремния, увеличение производительности печи, уменьшение-кратности шлака при соотношении компонентов шихты, предусматриваемом в изобретении.

Ожидаемый экономический эффект от повыаения производительности и снижения расхода электроэнергии около800 тыс.руб. в год. в Формула изобретения 0

Шихта дпя получения ферросилиция, включающая углеродистый восстановитель, металлодобавку, кварцит, о т— личаю.щаяся тем, что, сцелью повышения степени восстановления 15 кремния и увеличения производительности печи, она дополнительно содержит силикатный шлак н кварцнтобарит при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углеродистый восстановитель 20-35

Металлодобавка 1-40

Силикатный шлак 1-10

Кварцитобарит 0,5-10

Кварцит Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рысс М.A. Производство ферросплавов. N. "Металлургия", 1975, с. 49-56 °

2. Елютин В.П., Павлов 10.А, и Левин Б.Н. Ферросплавы. М., Металлургиздат, 1951, с. 10 5.