Способ выплавки ферросплавов, преимущественно ферросилиция, в закрытой рудно-термической электропечи

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству ферросплавов, преимущественно ферросилиция, в закрытой рудно-термической электропечи. Целью изобретения является снижение удельного расхода шихтовых материалов, электродов, электроэнергии и повышение производительности печи. Диаметр распада электродов и высоту графитовой футеровки ванны устанавливают в пределах (0,35-0,45) и (0,07-0,13) от внутреннего диаметра ванны соответственно, а проплавление шихты ведут при отношении активного сопротивления ванны к ее внутреннему диаметру, равном 0,05-0,10 мОм/м. За счет повышения равномерности распределения мощности в ванне печи достигается улучшение технико-экономических показателей работы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ($I)5 С 22 " 33 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР (21) 4406418/23-02 (22) 11.03.88 (46) 07,03,90. Бюл. Р"- 9 (71) Научно-исследовательский институт металлургии (72) И.И. Барашкин, В.М. Минаев, В.Ф.Меркулов, Н.Ф.Ахметшин, В.A.Матвиенко, Н,В.Бабченко, В.И.Кулинич, П.П.Варкентин, В.Л.Розенберг, О.В.Козлов и С.А.Донской (53) 669.168(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 229572, кл. С 21 С 7/00, 1963.

Авторское свидетельство СССР

Р 1079680, кл. С 22 С 33/04, 1982. (54) СПОСОБ BbIIIJJABKH ФЕРРОСПЛАВОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ФЕРРОСИЛИЦИЯ, B ЗАКРЫТОЙ РУДНО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству ферросплавов, преимущественно ферросилчция, в закрытой рудно-термической электропечи.

Целью изобретения является снижение удельного расхода шихтовых материалов, электродов, электроэнергии и повышение производительности труда.

Способ выплавки ферросилиция в закрытой рудно-термической электропечи ведут при диаметре распада электродов и высоте графитовой футеровки ванны в пределах 0,35-0,45 и

0,07-0, 13 от внутреннего диаметра ванны соответственно, а проплавление шихты ведут при отношении активного металлургии, конкретно к производству ферросплавов, преимущь =твенно ферро-* силиция, в закрытой рудно-термической электропечи. Целью изобретения является снижение удельного расхода шихтовых материалов, электродов, электроэнергии и повышение производительности печи. Диаметр распада электродов и высоту графитовой футеровки ванны устанавливают в преде-- лах (0,35-0,45) и (0,07-0, 13) от внутреннего диаметра ванны соответственно, а проплавление шихты ведут при отношении активного сопротивления ванны к ее внутреннему диаметру, равнЬ 0,05-0,10 мом/и. За счет повышения равномерности распределения мощности в ванне печи достигается улучшение технико-экономических показателей работы. 1 табл. сопротивления ванны к ее внутреннему диаметру, равном 0,05-0,10 мОм/и.

Установка диаметра распада электродов при выплавке ферросплавов в закрытой электропечи в пределах 0,350,45 от внутреннего диаметра ванны приводит к равномерному распределению мощности в ванне печи и к образованию равномерного слоя гарниссажа оптимальной толщины на огнеупорной футеровке печи, что обеспечизает снижение расходов шихтовых материалов вследствие отсутствия зон перегрева и, следовательно, снижения потерь ведущего элемента испарением и увеличения его извлечения, электроэнергии и повышение производитель1548233,ности печи из-за уменьшения потерь тепла через ее кожух.

При установке диаметра распада электродов меньше, чем 0,35 от внутреннего диаметра ванны, на огнеупс!рной футеровке печи образуется значительный по толщине слой гарнис.сажа, что уменьшает сбъем реакционных зон и приводит к неравномерному распределению мощности в ванне печи, к образованию зон перегрева и к снижению технико-экономических показателей работы печи.

При установке диаметра распада . электродов больше., чем 0,45 от внутреннего диаметра ванны, гарниссажа на огнеупорной футеровке печи не образуется, что приводит к значительным потерям тепла через кожух пРчи> к увеличению расхода злектроэнергии и к снижРнию производитРльности пРчи!

Кроме того образуются зоны перегрева вблизи огнеупорной футеровки печи, что увеличивает испарение крем- . 25 !! ,ния, снижает е!го извлев!ение в . холод-!! ных зонах и IroBbrr!1BBT расход 1пххто вых материалов на 1 т годного сплава.

При установке высоты графитовои футеровки ванны в пределах О, 07-0, 13 от внут-30 реннего диаметра ваннь" обеспечивается оптимальная глубина посадки электродов в шихту и равномерное рас:пре= деление мощности в реакционной зоне тиглей, что приводит к повышению технике-экономических показателей работы лечи!

При установке высоты графитовой футеровки ванны мен:ьше 0„07 от внутреннего диаметра ванны посадка элект40 родов будет ниже оптимальной, «То приводит к перегреву расплава и увеличению испарения ведущего элемента, к охлаждению колошник.- и умен:ьшению скорости схода шихты, в результате чего значительно ухудшаются тзхникоэкономические показатели работы печи. При установке высо..ы графятовой ф!!тср(:>вки ванны больше О " 3 o g внут реннего диаметра ванны посацка электродов будет выше оптимальной, что приводит к перегреву верхних горизонтов колашника., увеличен! по потерь ведущего элемента B улет, к охлаждению реакционной зоны тиглей, снижению производительности печи и повьш ению расходов шихть: и электроэнергии=

Проплавление шихты пви отношении активного сопротивления ванны к ее внутреннему диаметру, равном 0,050„10 мОм/м, обеспечивает рациональный электрический режим процесса выплавки ферросплавов и минимальное перемещение электродов в оптимальной реакционной зоне, что приводит к снижению расходов электроэнергии, электродов и к повышению производительности печи.

При отношении активного сопротивления ванны к ее внутреннему диаметру, меньшем 0,06 мОм/м, что равносильно снижению активного сопротивления ванны при ее постоянном внутреннем диаметре в соответствии с формулой й

В» е!! где Р— активная мощность, MHT ток электрода, к А

R -- активное сопротчвление ванны, мОм, активная мощность ванны уменьшается, что приводит к снижению производительности печи, к увеличению расходов электроэнергии и электродов.

При отношении активного сопротивления ванны к ее внутреннему диаметру,.большем, чем 0,20 мОм/.1, активная мощность ванны увеличивает я, но при этом нарушается тепловой режим электропечи, что приводит к снижению технико-экономических показателей ее работы.

Пример. Выплавку 45Х-ного ферросилиция по известному и предлагаемому способам осуществляют в промьнпленной закрытой рудно-термической электропечи типа РЕЗ-63И1. По предлагаемому способу при выплавке 457ного ферросилиция диаметр распада электродов устанавливают в пределах

0„33-0,48, а высоту графитовой футеровки ванны — в пределах 0,05-0, 15 от внутреннего диаметра ванны.

Внутренний диаметр печи РКЗ-63И1 составляет 12,7 м, а электрода 1,9 м.

При проведении опытных плавок диаметр распада изменяют в пределах

4,2-6,1 м (оптимальный вариант 4,445,72 м), высоту графитовой футеровки ванны — 0,64-1,9 м (оптимальная высота 0,89-1,65 м), а активное сопротивление ванны — 0,4- 1,5 мОм (OIIтимальный вариант 0,64-1 27 мОм).

Загрузку шихты (кварцит,, кокс, железная стружка) в печь производят непрерывно, поддерживая колошник на лице.

Способ выплавки ферросилиция

Отношение RЬ к внутреннему . ф ванны, мОм/м

РасРасПроизводи» тельность печи, т/сут

Расход электОтношеОтношение ние выход шихход элекдиаметра распада электродов к внутреннему ф ванны роэнергии, кВт ч/т соты графитовой футеровки ванны к товых тродов кг/т материалов, кг/т внутреннеуф ванны

48 5445

229

2395

Известный

Предлагаемый

2

4

5 42 5227 238

34 5030 255

22 4780 275

30 4984 261

37 5182 245

0,03 2248

0,05 2153

0,07 1938

0, 10 2073

О, 12 2232

0,05

0,07

0,10

0,13

0,15

0,33

0 35

0,40

0,45

0,48.Составитель О.Веретенников

Редактор И.Дербак Техред .А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 114 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент -, r.Óâãîðîä, ул. Гагарина, 101

5 15482 заданном уровне. 1!роплавливание шихты ведут при отношении активного сопротивления ванны к ее внутреннему диаметру, равном 0,03-0,12 мОм/м.

Выпуск металла и шлака производят

5 периодически через каждые 2 ч. Металл разливают на машине ленточного типа и после сортировки отправляют потребителям. 10

Результаты проведенных сравнительных плавок представлены в таб15

Из представленных в таблице данных видно, что расходы шихтовых материалов, электродов и электроэнергии ниже, а произзоцительность печи вьппе при выплавке ферросили-, 20 ция по предлагаемому способу.

33 6 Формула изобретения

Способ выплавки ферросплавоя, преимущественно ферросилиция, в ..акрытой рудно термической электропечи, включающий установку диаметра распада электродов, загрузку шпхты в печь с поддержанием урсвня колошника, проплавление шихтьг, выпуск металла и шлака, о т JI и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения удельного расхода шихтовых материалов, электродов, электроэнергии и повышения производительности печи, диаметр распада электродов и высоту графитовой футеровки устанавливают в пределах 0,35-0,45 и 0,07-0,13 от внутреннего диаметра ванны соответственно, а проплавление .:жхты ведут при отношении активного сопротивления ванны к ее внутреннему диаметру, :равном 0,05-0,10 мОмjè.