Способ выплавки ферросилиция в закрытых электропечах

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

С«««««««

РЕСПУБЛИК.„Я0„„1025747

p(sg С 22 С 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3384388/22-02 (22) 15.01.82 (46) 30.06.83. Бюл. 11 24 (72) 8.Й.Иухин, С.А.Донской, А.В.Иас. .ленников,.;П.В.Топильский, В.И.Ц ербатых, Е.И.Лейбман и С.К.Горских (71) Ермаковский завод ферросплавов им.ХХЙ! съезда КПСС (53) 669.168(088.8) (56) 1. Рысс И.А. Производство ферросплавов. И., "Иеталлургия", 1975, с.58.

2. Щедровицкий Я.С.Производство ферросплавов в закрытых печах. M., "Иеталлургия", 1975 ° с. 245, 256.

3. Авторское свидетельство СССР

Ю 448245, . С 22 С 33/00, 1972.. (54) (57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСИЛИЦИЯ В ЗАКРЫТЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧАХ, включающий подачу шихты с недостатком углеродистого восстановителя на колошник и недостающего количест ва углеродистого восстановителя на аихту, непрерывное проплавление шихты и периодические выпуски металла и алака, о .т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии и увеличения производительности,.шихту,вводят с содержанием углеродистого восстанови-. теля 0,80-0,98 от необходимого, а остальную часть .его периодически подают в печь в ходе проплавления е на подошвы конусов шихты.

1025747

K = 208-114ã.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к ферросплавному производству, и касается выплавки ферросилиция.

Известен способ выплавки ферросилиция, включающий загрузку шихты, состоящей из кварцита, стружки и углеродистого восстановителя, вручную или завалочной машиной на колошник

I печи. При этом вокруг электродов формируется конус шихты, а восстановитель в колоше берется с избытком по сравнению со стехиометрически необходимым количеством.

Шихта непрерывно проплавляется с периодическими выпусками металла и шлака из печи 11).

Недостатком данного способа является постепенное нарушение хода печи иэ-за спекания колошника, обусловленного снижением электросопротивления и уменьшением глубины погружения электродов вследствие повышенного содержания вокруг электродов углеродистых материалов.

Известен также способ выплавки ферросилиция, включающий непрерывный ввод шихты в зазор между электродами и сводом. Содержание углерода в шихте также с избытком против расчета на полное восстановление кремния из кварцит .

Шихта непрерывно проплавляется с периодическими выпусками металла и шлака $2).

Для укаэанного способа характерно повышение содержания углеродистых материалов вокруг электродов, а отсюда спекания колошника, образование на нем газовых факеловсвищей, в результате имеют место периодические расстройства хода электропечей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выплавки ферросилиция в закрытых электропечах, включающий подачу на колошник шихты с недостатком углеродистого восстановителя, а недостающее его количество (40-504) непрерывно подают на шихту к электродам, поддерживая вокруг них слой толщиной 100-200 мм, Шихту непрерывно проплавляют и пери-. одически выпускают металл и шлак (3) ..Недостатком известного способа является то, что наличие избытка углеродистого восстановителя у электродов приводит к быстрому и резкому падению электросопротивления всей . ванны и к соответственному падению мощности печи, а недостаток восстановителя в остальной шихте вызывает ее спекание в центре и на периферии колошника, Кроме того, при выплавке ферросилиция в мощных печах из-за разницы в размерах кварцита и кокса в конусах у электродов происходит расслоение шихты, у электродов образуются слои с избытком кокса, а у подошв конусов - с недостатком. С ростом мощности печей размеры конусов и расслоение шихты в них увеличиваются, что приводит к дестабилизации процесса и снижению технико-экономи» ческих показателей выплавки ферросилиция в крупных печах по сравнению с менее мощными.

Цель изобретения - снижение .удельного расхода электроэнергии и увеличение производительности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу выплавки ферросилиция в закрытых электропечах, включающему подачу шихты с недостатком углеродистого восстановителя на колошник и недостающего количества углеродистого восстановителя на шихту, непрерывное проплавление шихты и периодические выпуски металла и шлака, шихту вводят с содержанием углеродистого восстановителя, 0,800,98 от необходимого, а остальную часть его периодически подают в печь в ходе проплавления на подошвы конусов шихты.

При пуске .в эксплуатацию закрытой электропечи 63 ИВА вредное влияние расслоения шихты приводит к резкой дестабилизации технологического процесса. При введении в шихту расчетного количества кокса (150-155 кг на

300 кг кварцита) у электродов в течение нескольких суток образуется зона с низким электросопротивлением. Токовая нагрузка резко растет, что приводит к необходимости перехода на низкое напряжение и отключение УПК с соответственной потерей мощности и технико-Экономических показателей °

Проведено исследование содержания кокса в конусе шихты у электродов при выплавке ферросилиция и найдена эмпирическая зависимость его (в от заданного) от расстояния г от электрода

3 102574

Анализ этой зависимости и фактические замеры показывают, что для печи 63 МВА расстояние от электрода до конца подошвы .конуса 1,5 м при введении в шихту 150 кг кокса, у электрода, в слое толщиной 1 м,будет сходить шихта со средним содержанием восстановителя около 174 кг. Для того, чтобы снизить содержание кокса до 150 кг, нужно в исходную шихту 10 ввести его в пределах 137 кг, а остальное дать во внешнем слое добавкой. Дальнейшие исследования, результаты которых даны в примерах, подтвердили это положение и позволили уточнить пределы содержания восстановителя в загружаемой под электроды шихте и вес добавок кокса на подошвы конусов.

Для закрытых мощных электропечей содержание восстановителя в колоше выше 983 расчетного не стабилизирует процесс, а ниже 803 ведет к недостатку его у электродов и расстройству технологического хода. 25

Пример ы. Опробование проведено на круглой закрытой трехэлектродной печи мощностью 63 МВА, выплавляюСпособ

Показатель

Предлагаемый

Прототип

Работа печи, сут

6 1

150

8,0 18,2 16,7

Нет

102,3

6300

Производительность, т/сут

129,9 203,9 215,3 138,5. 155,0

Содержание кокса в колоше, кг

Содержание восстановителя в колоше, 3 к расчетному

Кокс на подошве конусов, т/сут

Содержание восстановителя в шихте,Ф к расчетному

Удельный расход электроэнергии, кВт, ч/т

Лучшие результаты. получены при снижении навески кокса до 140 кг (93-943 от расчетно-необходимого), 7 4 щей 45о ферросилиция. Из печных карманов шихту 15-ью труботечками подают в загрузочные воронки свода, под которыми образует конуса с размерами от электрода до подошвы 1,3-1,7 м. Расчетное содержание кокса в шихте 150156 кг на 300 г кварцита. При исследованиях содержание кокса в загружаемой через воронки шихте снижает=ся, а недостающее по расчету количество (от 2,0 до 6,0 т) задают

1 раз в смену на подошвы конусов, Электропечь работает с линейным напряжением 220-250 B и активной мощностью от 40 до 50 МВт. В первом случае на 300 кг кварцита вводят кокс в количестве .150 кг из расчета обычного избытка (102-104/ J.. В приэлектродных конусах шихта расслаивается и у электродов образуется слой шихты, обогащенной углеродом. Так ведут выплавку Ilo известному способу.

В дальнейшем часть кокса из колоши выводят и задают на подошвы конусов шихты у электродов.

Результаты работы печи даны в таблице, 145 140 120 110

101,5 103,2 104,1 101,0

5010 4710 5070 5980 а удовлетворительные результаты получены в интервале 80-98>. Выше и ниже этих пределов электропечь

S 1025747 4 резко ухудшает свою работу, и ее по- . расход электроэнергии и на 6-65ф казатели падают. повысить производительность.

Предлагаемый способ позволяет стабилизировать процесс выплавки Ожидаемый э кономи чес кий эффект ферросилиция в мощных закрытых злек s состаеит около 320 тыс.руб. в год тропечах, на 5-25? снизить удельный на одну эяектропечь мощностью 63 МВА.

Составитель О.Веретенников.

Редактор 6.Ковач Техред .М.Коштура . Корректор Г.Огар

Заказ 4502/21 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4