Способ управления технологическим процессом выплавки кремния в электропечи

 

Изобретение относится к металлургической промышленности, конкретнее - к автоматизации рудовосстановительных элеткропечей для выплавки кремния. Цель изобретения - повышение производительности печи. В процессе плавки измеряют расход электрода и электроэнергии, по их отношению определяют степень присутствия углерода в реакционной зоне и производят соответствующую корректировку состава шихты.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 27 0 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4666662/02 (22) 24.03.89 (46) 28.02,91, Бюл. № 8 (71) Иркутский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности и Иркутский алюминиевый завод (72) В.А. Зарак, Н.Ф. Радченко, В.А. Смородинов, B.Н. Ратманов и В,Е. Петухов (53) 669.168.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 684885, кл. С 21 С 5/52, 1978.

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к выплавке кремния в рудовосстановительных электропечах.

Целью изобретения является повышение и роизводител ь ности рудовосста новительной печи.

Способ основан на определении отношения твердого углерода к кварциту в шихте по зависимости между расходом электрода и фактическим количеством углерода в реакционной зоне печи. При избытке углерода восстановителя расход низкореакционного углерода электрода сокращается; при недостатке реакционного углерода шихты в реакцию вступает углерод электрода, что увеличивает расход электрода.

Экспериментально установленная зависимость определяется выражением

К=А - W где К вЂ” отношение твердого углерода к кварциту в шихте

q — расход электрода;

И/ — расход электроэнергии;

„„. Ж„„1631243 А1 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ВЫПЛАВКИ КРЕМНИЯ В ЭЛЕКТРОПЕЧИ (57) Изобретение относится к металлургической промышленности, конкретнее — к автоматизации рудовосстановительных элеткропечей для выплавки кремния, Цель изобретения — повышение производительности печи. В процессе плавки измеряют расход электрода и электроэнергии, по их отношению определяют степень присутствия углерода в реакционной зоне и производят соответствующую корректировку состава шихты, А — коэффициент удельного расхода электрода.

Коэффициент А определяется на экспериментальных плавках как отношение задаваемого изменения К к вызванному этим изменению удельного на единицу электроэнергии расхода электрода.

В опытных плавках на однофазной электропечи мощностью 1000 кВт измеряли расход электрода и расход электроэнергии.

Замеры проводились периодически — один замер за каждый час работы печи, Путем анализа определяли содержание C»i и влаги в восстановителях. Количество углерода и кварцита определяли путем взвешивания каждой порции на почтовых весах, Расход углерода на выплавку 1 т кремния составлял Ств = 1800 кг. В ходе плавки определяли зависимость изменения отношения твердого углерода к кварциту в LLIvlx

С» те, К вЂ” . от изменения отношения

ЬО2 измеряемое по отметкам и приборам, Лц

В ходе опытной плавки в течение 6 мес

1631243

>-А

SW — Y, SW1

А

"SW1

Y=

SW откуда где — установленное отношение для

Лц данной печи;

А — коэффициент печи;

hq1 фактическое замеренное отноЯВ/1 ш ение.

Например, отношение за час раЛЦ1

ЯО/1

4мм боты печисталоравным 1 00 .Тогда

1000квт ч избыток углерода в шихте составляет — — 1800 х 0,015, 5

1000

1000, 0,004 х 1800 х 0,015 21 б

0,005

В опытных плавках на однофазной печи мощностью 9000 кВт с графитированными электродами расход углерода на выплавку 1 т кремния составлял C» = 1850 кг.

В ходе опытной плавки при тщательном контроле за изменением расхода электрода, расхода электроэнергии в зависимости от содержания С» в шихте, при постоянном контроле за влагой, навесками и содержанием Ст в восстановителях установлено, что изменение отношения К на 1,5% приводит к изменению отношения на

Лq установлено, что изменение отношения К на

1,5% приводит к изменению отношения

Лq 5мм

<д HB 1 000 при прямопропорци

Лq 5 ональной зависимости, т.е. я„ = 1000 соответствует А = 1800 х 0,015 для печи 1000 к Вт.

Тогда величину корректировки К в шихЛц те при малых изменениях — возможно

SW определить по следующей зависимости:

4 Лц 4

1000 кВт х SW 1000 ставляет А=1850 х 0,015. Тогда при изменении расхода электрода за час работы печи

5 Змм апр ер до 1000 В требуется со

1 00кВт.ч кратить расход углерода на

000 — 1850 0,015

1000

15 Y 0,003 X 1850 0,015

0,004

Для сравнения с существующим способом корректировки хода выплавки кремния рассмотрим регулировку по прототипу, 20 Плавку ведут на печах 9000 кВт, при расходе углерода на 1 т кремния, равном C» = 1850 кг. При постоянном подъеме электродов переходят на подачу тяжелой шихты, содержащей увеличенное на 100 кг количество кварцита в навеске, т.е. примерно изменяют содержание углерода на 15 — 200,. Подается одна или несколько навесок до явного опускания (посадки) электродов.

Таким образом, следует, что способ, связывая ход электрода с электрическим режимом, позволяет повысить точность корректировки плавки в 8 — 10 раз, так как известным способом корректируют с точностью15 — 20ь, предложенным — сточностью

35 до 1/о по С»

Формула изобретения

Способ управления технологическим процессом выплавки кремния в электропечи, включающий измерение расхода электроэнергии, определение соотношения углерода и кварцита в шихте, корректировку состава шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, периодически измеряют расход элект45 рода и расход электроэнергии в цепи электрода, определяют за период текущее значение отношения твердого углерода к кварциту в шихте по выражению

К =А — Ц где q — расход электрода за период измерения, W — расход электроэнергии за период измерения;

А — постоянный коэффициент удельного расхода электрода,ха рактеризующий работу печи, и по отклонению К от заданного по технологии значения производят корректировку состава шихты.