Способ выплавки ферросиликохрома

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСНО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i l ) l 00239 I (6l ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 29.12.81 (21) 3372894/22-02 (5I)M. Кл.

С 22 С 33/04 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Гжу4эрстеюий4Й квинтет (53) УД К 669, .168 (088. 8) Опубликовано 07.03.83. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.83 ве девам н3ебретеннй н еткрытий

В. Ф. Серый, Э. Б. Попова, В. Ф. Яшов, Л.:: А." бттнеглазова, В. И. Курылев и В, П. Зайко (72) Авторы изобретения

Челябинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени электрометаллургический кот.тбинат .. (7!) Заявитель (54) СПОСОБ BbIIIIIABKM ФЕРРОСИЛИКОХРОМА

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к способу производства ферросплавов, конкретно — к выплавке ферросиликохрома.

По известному способу ферросиликохром бесшлаковым двухстадийным способом получают проплавлением шихты, состоящей из кварцита, углеродистого восстановителя, передельного феррохрсма, металлодобавок, отходов графитации. о

При получении сплава образуется шлак в количестве 5% от веса сплава, содержащий до 30% сплава, а также кремнийсодержашие окислы (5< С ) и карбид кремния (Si С) соответственно до

34 и 15% 1).

Недостатками этой технологии являются пониженное извлечение ведущего элемента (кремния) из шихтовых материалов го и использование углерода отходов графитации.

Известен также способ выплавки ферросиликохрома с переплавом ме таллосоде ржащих отходов, которые задаются в печь вместе с передельным феррохромом в соотношении I:1,5-1:2,5 после выпуска сплава (2 j .

Недостатки способа также связаны с повьштенным улетом кремнийсодержащих соединений и потерь металла со шлаком.

Наиболее близким техническим решением по получаемому результату (прототипом) к предлагаемому является способ выплавки ферросиликохрома, включающий загрузку шихты, состоящей из кварцита, углеродистого материала (коксика), передельного феррохрома и отходов графита ции, проплавление и периодический выпуск расплава (3) .

Известный способ имеет следутошие недостатки: повышенные потери кремния и пониженную степень полезного использования восстановителя, вследствие того, что карбид кремния отходов графитации в составе шихты разрушается не полностью из-за высокой (2217 С) тем3 10023 пературы взаимодействия 5 С с 5 О, пылевидная форма отходов приводит к дополнительным потерям, а полезное использование составляет около 75 .

11ельго изобретения является уменьшение потерь кремния и повышение степени полезного использования восстановителя.

Цель достигается тем, что в известном способе выплавки ферросиликохрома, 1о включающем загрузку шихты, проплавление, периодический выпуск расплава, согласно изобретению, между выпусками расплава в активную зону проплавления шихты вводят смесь отходов графитации 1 с силикатным шлаком в соотношении

1:(3,0-10) в ошлакованном виде.

Способ осуществляют следующим образом.

B руднотермическую печь, работающую с погружением электродов в шихту, на колошник загружают и проплавляют шихту, состоящую из кварцита (92-98 S a O<), углеродистого материала (80-95 С), меФаллодобавок — передельного феррохрома (60 — 70 С 6 — 9 о С, остальное — железо) .

В активную зону проплавления шихты, .т.е. на участки между электродами, в периоды между выпусками расплава из печи © вводят ошлакованные отходы графитации (15-28% 51 С, 48-60% С, 15-20 «1 О ) силикатным шлаком (20-60% 1 С), 5

25% СаО, 10-25% А1 O ) при их соотношении 1: (3-10), Ошлакование отходов графитации производят смешиванием отходов с жидким силикатным шлаком, например, производства ферросиликохрома. Ошлакование осуществляется в ковше во время выпуска шлака.

Отходы графитации загружают под струю шлака.

В процессе ошлакования отходов графитации происходит обволакивание (смачивание) их шлаком, что ведет к понижению температуры плавления отходов до

1500 С.

В ошлакованных отходах графитации происходит "расшатывание решетки S1 С за счет смачивания его кристаллов шлаком и полного контакта окислов и карбида кремния.

Ошлакованные отходы графитации полностью загружают на участки активного проплавления шихты. Ошлакованные отходы обладают повышенным удельным

И электросопротивлением, что увеличивает глубину погружения электродов в шихту, увеличивают зону активного схода ших91 4 ты. При этом повышается температура в подэлектродных зонах.

По мере пронлавления шихчъr происходит взаимодействие карборунда отходов с компонентами кремнеземистого шлака с образованием моноокиси кремния (StO), которая усваивается шлаком. При этом происходит образование жидкой, легко" плавкой эвтектики Si Π— 5 O, что ускоряет процесс массопереноса и взаимодействие компонентов шихты.

Вследствие этого идут процессы восстановления кремния при более низкой температуре. С появлением жидкой шлаковой и металлической фаз при температуре 1500 С протекают следующие реакций:

=3

li2 5 Og + 5 Ств — g„ + 0

251 О + 5< Cтв 35 Огаь+ O9гаь

Если же отходы графитации загружать в смеси с шихтой (по прототипу), то поставленная цель не достигается.

Если в соотношении количества отходов графитации и силикатного шлака последнего менее З,О, то легкоплавкая эвтектика 51(— S О не образуется и процесс взаимодействия компонентов не ускоряется, а если более 10, то значительная часть Sj0 газифицируется и выделяется через колошник.

Было проведено три серии плавок с различной навеской отходов графитации в 20, 30 и 60 кг на плавку.

Всего было проведено 82 плавки.

Ошлакованные отходы графитации в виде фракции до 40 мм загружали в печь в активную зону цроп.-ц1вле1п1я шихПример осуществления предлагаемого

35 способа.

Выплавку ферросиликохрома осуществили в промышленной печи мощностью

11,5 МВа. Проплавляли шихту следующего состава на одну порцию (колошу ), ID кг: кварцит — 300, передельный феррохром — 135-140, кокс — 160-170.

После первоначального проплавления шихты в количестве 10 порций (колош ) выпустили сплав и шлак. Полученным

45 силикатным шлаком состава, 38,9

51 О, 10,5 51С; 21,2 АР О, 19,8

СаО; 6,3 ВаО; 3,1 F e О., в количестве 200 кг ошлаковали отходы графитации состава, %. 18,6 S10g. ?7,9 1С; у 48,9 С; 2,7% FeO; 1,5 АР О; 0,4

СаО.

10023

91 б хрома (135 к -), кокса (160 кг) я:!0 кг отходов графитации. При совместной загрузке во время плавки наблюдались свищи, глубина погружения электродов в шихту небольшая. Кремнеземистый шлак из печи выходил вязкий. ты после выпуска расплава, затем сверху загружали свежую шихту.

Во время плавки ход печи был ровный, летка работала удовлетворительно, шлак выходил равномерно, посадка электродов глубокая.

Состав полученного сплава был следую.щий: 50%&i; 29,8% Cr; 0,028% Р;

0,026 С, остальное Fe.

Для сравнения были проведены плавки 1О по прототипу.

В печь загружали шихту, состоящую из кварцита (300 кг), передельного ферроСостав полученного сплава был следу»» юший: 48,9% 5i; 29,7% Cr; 0,030% Р;

0,03% С, остальное f- e.

1/60 3,3/200 В активную зону

76,2

6,2

76,8

5,4

1/30 6,7/200 проплавления шихты

75,5

75,0

7,3

1/20 10/200

1/30

7,8

В смеси с шихтой

4 (прототип) нет вышения степени полезного использоваЗ ния восстановителя, между выпусками расплава в активную зону проплавления шихты вводят смесь отходов графнтации с силикатным шлаком в соотношении

1:(3,0-10) в ошлакованном виде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хитрик С. И., Емлин Б. И. и др.

Электрометаллургия феррохрома, М., Металлургия, 1968, с. 43-49.

2. Авторское свидетельство СССР

Мо 348622, кл. С . 1 С 7/00 !970

3. Рысс М. А. ПроизводстЪо ферросплавов, М., "Металлургия, 1975, SO с. 193-20.2.

Составитель О. Веретенников

Редактор Н, Коляда Техред А.Бабинец Корректор A. Ференц

Закал 1732/11 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фнлиал ППГ! "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из приведенных данных видно, что предложенный способ позволяет увеличить полезное использование восстановителя на 0,5-1,8% и снизить потери кремния на 0,5-2,4%.

Экономический эффект от внедрения предложенного способа составит

50 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ выплавки ферросиликохрома, включающий загрузку шихты, проплавление, периодический выпуск расплава, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью уменьшения потерь кремния и поРезультаты испытаний представлены в таблице.