Способ подготовки шихты для выплавки кремнистых ферросплавов в закрытой электропечи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ©РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

865949

Свеев Свввтсник

Сецюалнстнчвсник

РВСНУбПИК (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3аявлено 050479 (21) 2746503/22-02 (51)М. Кл 3

С 22 С 33/00 с присоединением заявки ¹â€”

Гесударственнмй квинтет

СССР

sso аелаи нзобрвтеннЯ н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230981. Бюллетень № 35 (53) Уд" 669.168. (088. 8) Дата опубликования описания 230981 (72) Авторь изобретения

Ю.H,Êàíàåâ, В.М.Страхов, Н.Е.Молчанов, Ю.Е.Любкин, В.Г.Прокопец, Я.И.Шаройко и

Кузнецкий завод ферросплавов и Кузнецки

Восточного научно-исследовательского уг института (11) Заявители (54) спОсОВ пО 1ГОтОВки )иктор) gna

КРЕМНИСТЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ В ЗАКРЫТОЙ

ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии н может быть применено в ферросплавном производстве при выплавке высококремнистых марок ферросплавов в руднотермических электропечах.

В ферросплавном производстве из,вестны закрытые руднотермические электропечи с самотечным транспортированием шихты на колошник по труботечкам, обечайкам и воронкам tlj.

Однако поскольку указанное загрузочное оборудование находится в зоне воздействия горячих колошниковых газов и продуктов их сгорания, то температуры шихты по мере ее опускания непрерывно повышается и достигает на выходе из труботечек 150-300 С, а на выходе из загрузочных воронок закрытых печей даже 1000 С. При этом происходит дополнительная графнтиза.— ция углеродсодержащих компонентов шихты, что приводит к снижению ее электрического сопротивления и, как вследствие, к неглубокой посадке электродов и нерациональному расходу электроэнергии. Наиболее высокую температуру имеет шихта, поступающая в активные зоны колошника между электродами, так ssax здесь она разогревается не только фильтрующимися через шихту колошниковыми газами, но и токами шихтовой проводимости, уси.ливающимися вследствие повышенной графитизации по упомянутой причине.

Перегрев поверхности колошника, особенно в ее активных зонах, тормозит процесс конденсации кремнесодержа- . щих воэгонов в порах углеродистого восстановителя, что увеличивает запыленность отходящих газов.и снижает степень использования кремния.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому является способ выплавки ферросилиция, по которому r. целью уменьшения запыленности отходящих газов, шихту, загружаемую в печь по труботечкам, обечайкам и воронкам, пропитывают влагой в печи вокруг электродов на глубину 200 — 300 мм.

Однако пропитка шихты производится без учета активных и малоактивных зон колошника. Например, попадание влаги в малоактивные зоны колошника у бортов ванны приводит к образованию настылей, наоборот, попадание влаги в тигли активных зон ,при низком уровне колошника вызываЗО ет повышение содержания водорода в

865949

55 колошниковых газах до 20% что потребованиям техники безопасности недопустимо на закрытых печах.

Небольшая по глубине зона пропитки (200-300 мм) незначительно улучI шает реакционную способность восста,новителя, а использование в качестве охлаждающей жидкости чистой холодной воды практически не повышает удельное

1электросопротивление восстановителя.

Кроме того, форсунки тонкого распыленин, предназначенные для нропитки, имеют низкую стойкость в зоне высоких температур у поверхности колошника.

Цель изобретения — активация восстановителя, повышение общего электросопротивления шихты и улучшение технических показателей.

Цель достигается тем, что согласно известному способу, включающему транспортирование шихты по труботечКам, обечайкам, воронкам и увлажнеиие, последнее осуществляют путем подачи воды в верхнюю часть труботечек, при этом расход воды в труботечки, обслуживающие активные эоны коло(ника печи, составляет 3- 5Ъ, а в труботечки периферийных зон 2-3Ъ от веса зегружаемой шихты.

Шихта (кремний-углерод-железосодержащие материалы) при высыпании из грейфера дозировочной тележки орошается при помощи, например, форсунок. В качестве рабочей жндкости для увлажнения шихты используется горячая вода с жесткостью 1000100000 мг/экв л и температурой 30

100 С. В указанном диапазоне температур происходит более полная пропит" ка углеродистых восстановитеЛей растворами активирующих веществ.

По мере самотечного транспортирования по труботечке увлажненная шихта прогревается, а содержащаяся в углеродистом вссстановителе вода испаряется. В результате комплексного возцействия растворенных в воде активирующих веществ и пара на всем .протяжении труботечки (5-8 м) и достаточно длительном сходе шихты (3-5-ч) происходит паровлажностная активация углеродисных восстановителей, т.е. существенное увеличение их реакционной способности. Кроме того, твердый остаток жесткой воды образует на поверхности кусков углеродистого восстановителя электроизолирующий слой из солей щелочных и щелочноземельных металлов, повышающий общее электрическое сопротивление шихты. Вследствие расхода тепла на испарение воды.в загрузочных воронках температура шихты составляет не более 500 С, при такой температуре сводится к минимуму гроцесс графитизации углеродистого восстановителя и обеспечиваются благоприятные условия для конденсации кремне одержащих возгонов в верхних зонах ко- лошника. Увлажнение шихты в труботечках, обслуживающих активные зоны колошника между электродами, осуществляется расходом воды в количестве

3-54, а в периФерийных зонах - 2-3В от веса шихты.

Благодаря этому происходит выравнивание температуры на поверхности колошника и перераспределение энергии в ванне, т.е. за счет снижения токов шихтовой проводимости в активных зонах увеличиваются токи в малоактивных зонах колошника, что способствует ровному ходу колошника. Расход жесткой воды зависит от исходной влажности шихты и рекомендуется в пределах 2 — 5% от веса шихты. Нижний предел (23) рекомендуется при использовании влажных шихтовых материалов, в частности, кокса мокрого тушения влажностью 5 — 153. Верхний предел (5%) — при использовании сухих шихтовых материалов, в частности, кокса сухого тушения влажностью менее

2%.

Результаты опытно-промжаленной кампании выплавки 45%-ного ферросилиция в закрытой печи мощностью 23 ИВт из шихты, увлажненной водой, в предлагаемых пределах расхода воды, приведены в таблица. увлажнение шихты в предлагаемых прецелах практически не изменяет абсолютную влажность шихты при выходе иэ воронок, что свидетельствует о полном испарении дополнительно введенной влаги. Следовательно, состав и количество колошниковых газов не изменяется, что подтверждается данными о концентрации водорода в отходящих газах, содержание которого не превышает норм.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить производительность на 2,4 - абс. 4%, снизить расход электроэнергии на 2 — 3,8%, за счет повышения электросопротивления достичь лучших уровней посадки электродов. Повышение производительности свидетельствует о повышении степени использования восстановителя за счет его активации.

Ожидаемый экономический эффект

20 тыс.руб. на одну печь в год.

865949

Базовая кампания (без увлажнения) !

Опытные кампании (с влажнением) Показатели

Х

Вода жесткостью

1100 мгзкв/л

Питьевая вода жесткостью

7 мгэкв/л

Средний расход воды в процентах от веса шихты

4,6

2,1

4,6

2,1

Прои3Boöèòåëüность печи, 85,8 т сут . 100.0

89.0

87 ° 9

89 2 с

104. 0

88.2

1.02. 3

103. 7

102.4

4903

4984

4968 4893

97.7 96.2

5086

100.0

98.0

96. 4

Посадка электродоз Высская

Низкая

Средняя Низкая

Средняя

Содержание водорода в отходящих газах, Ъ

1-4

1-3

1-4

1-3

Температура шихты при выходе на колошнике, С.

540-690

300-410

480-440

Средний расход воды.

Формула изобретения

Способ подготовки шихты для вып-. лавки кремнистых Ферросплавов в за- 4() крытой электропечи, включающий транспортирование ее труботечкам, обечайкам, воронкам и увлажнение, о тличающий ся тем, что, с целью активации восстановителя, повышения общего электросопротивления шихты и улучшения технических показателей; увлажнение шихты осуществляют путем подачи воды в верхнюю

Составитель О.Веретенников

Техред Q.Рейвес корректор у. пономаренко

Редактор Н.Егорова

Заказ 7995/41 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r-.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 ф удельный расход электроэнергиии, кВт ч/т ф часть труботечек, при этом расход

) воды в труботечки, обслуживающие активные зоны колошника печи составляет 3-5%, а в труботечки периферийных зон †. 2-3% от веса загружаемой шихты.

Источники информации, приянтые во внимание при экспертизе

1. Рысс М.A. Печи с вращающейся ванной для производства ферросплавов, М., Металлургия, 1964, с. 44.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 325257, кл. С 21 С 5/52, 1970.