Шихта для получения ферросилиция
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 01. 82 (21)3381500/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 2102.83. Бюллетень.№ 7
И1) М. Ки.
С 22 С 33/04
Государственный комитет
СССР по дедам изобретений и открытий
РЗ) УДК 669. 168. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 230283
A.A.Ïàðôåíoâ, И.В.Рябчиков, В.И.Жучков, В.П.Зайко, В.Г.Мизин, М.A.Рысс, Д.Ф.Же С.А.Донской, С.В.Лукин, A.В.Масленников, В.И.Лурье . одный
1 чую Институт металлургии Уралфффго на(1йЩ уа
АН СССР 1 =, .л и».;„;,:-, 1
Ф : "".;ъ ",, Д l> (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ .ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСИЛИЦИЯ
Изобретение относится к черной металлургии,, в частности к производству ферросплавов, конкретнее к производству ферросилиция. 5
Известна шихта для получения ферросилиция, .состоящая иэ углеродистого восстановителя (кокса и полукокса ), металлодобавок (стальной стружки, металлолома) и кварцита (1 ).
Недостатками технологии получения этой шихты являются низкая скорость восстановления кремния вследствие незначительной поверхности контакта между твердым и жидким. кремнеземом c углеродом и неудовлетворительные условия работы на колошнике из-за неравномерного выделения газов иэ тиглей.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является шихта для выплавки ферросилиция, состоящая из 28,1-58,5% кварцита, 16,8-32,7% углеродистого восстановителя и 8,555,0% железной стружки (.2 7.
Недостатками известной шихты являются: пониженная степень восстановления кремния из шлака, образующегося в процессе производства ферросилиция, большие потери кремния, связанные с образованием карбида кремния, который переходит в шлак; неудовлетворительные условия работы на колошнике вследствие неравномерности выделения газов-продуктов реакции восстановления кремния углеродом, неудовлетворительная работа летки из-за зарастания отверстия карборундом.
Целью изобретения является повышение степени восстановления кремния и увеличение производительности печи.
Цель достигается тем, что шихта для получения ферросилиция,, включаю- . щая углеродистый восстановитель, металлодобавку, кварцит, согласно изобретению, дополнительно содержит силикатный шлак и кварцитобарит при Следующем соотношении компонентов,вес.%:
Углеродистый восстановитель 20-35
Металлодобавка 1-40, Силикатный шлак 1-10
Кварцитобарит 0,5-10
Кварцит Остальное
Компоненты шихы: углеродистый восстановитель (кокс металлургический или полукокс химической прокыаленности) с содержанием 70-90% фракции 5998558
25 мм в количестве 20-35Ъ, металлодобавка (стальная стружка, металлолом) фракции не более 150 мм в количестве 1-40Ъ, силикатный шлак собственного производства с включениями металла, дробленный до фракции не 5 более 150 мм, кварцитобарит, представляющий собой минерал со сростками барита и кварцита (30-60Ъ BaSO<
40-70 SiО ) фракции 40-100 мм и кварЯ цит фракции 40-120 мм, — смешивают 1О и используют для получения ферросилиция.
Шихту загружают в электродуговую руднотермическую печь непрерывно по мере проплавления и опУскания уровня 15 колошника.
В печи шихта нагревается и проплавляется. Особенностью предложенной шихты является то, что во взаимодействии компонентов участвуют до- 0 полнительно силикатный шлак и кварцитобарит.
Эти компоненты шихты ускоряют фаэовые превращения кварцита и повыша- 25 ют его реакционную способность. Сое динения серы, выделяющиеся их кварцитобарита, вследствие его взаимодействия с силикатным шлаком разрушают карборунд в верхних слоях шихты чем способствуют равномерному газовыделению на колошнике печи, что в конечном счете сказывается на технико-экономических показателях плавки.
В нижних слоях, в районе гарниссажа, на подине происходит разрушение Зэ карборунда кремнеземом силикатного шлака и барием в результате чего образуется металлический кремний, усваиваемый основной массой ферросилиция.
Легочное отверстие не засоряется кар-40 борундом.
Равномерное выделение газов на колошнике улучшает его работу: снижается температура, повышается стойкость оборудования „представляется 45 воэможность выплавки высокопроцентного ферросилиция в печах со сводом.
Улучшение работы летки заключается в том, что сокращается операция шуровки летки и продолжительность выпуска шлака и ферросилиция иэ печи,.что уменьшает степень охлаждения тигля в райОне леточного отверстия, В полученном ферросилиции содержится 4590Ъ Si остальное — железо и примеси. Содержание бария в сплаве составляет О, 7-4, ОЪ.
При содержании углеродистого восстановителя в шихте менее 20Ъ происходит ее запекание и увеличение температуры верхних слоев шихты, что приводит к потере кремния в улет.
При содержании восстановителя 6олее 35Ъ уменьшается глубина погру>кения электродов в шихту, прекращается выход шлака и снижается производительность печи.
Если металлодобавка менее 1Ъ, то процесс восстановления кремния ухудшается, если более 40Ъ, то температура в печи снижается и полнота протекания реакций восстановления стано-. вится неудовлетворительной.
Содержание силикатного шлака в шихте менее 1Ъ не сказывается на работе печи, увеличение его доли свыше
10Ъ приводит к снижению температуры размягчения шихты, спеканию. колошника и, как следствие, ухудшению технико-зкономических показателей процесса.
Добавка в шихту кварцитобарита менее 0,5Ъ практически не сказывается на протекании физико-химических реакций в печи. Наиболее заметное действие на ход восстановительных процессов кварцитобаритовая руда оказывает в пределах до 10Ъ. Увеличивается доля жидкофазных энергетически выгодных реакций за счет флюсующего влияния соединений бария и серы.
Дальнейшее увеличение содержания минерала в шихте (более 10Ъ) из-за повышения вязкости и кратности шлака резко ухудшает процесс восстановления кремния.
Содержание кварцита в шихте определяется предполагаемым составом сплава и обеспечивает нормальное протекание технологического процесса.
Испытания шихты проводили на укрупненной лабораторной электропечи мощностью 60 кВА непрерывным процессом. В качестве шихтовых материалов использовали кварцит (98Ъ 5i0 ), кварцитобарит (42,48Ъ BaS04, 48,13Ъ
Si02), металлургический кокс, стальную стружку, ферросилициевый шлак.
Крупность компонентов шихты - 30+
+ 10 мм.
Результаты испытаний приведены в т аблице .
998558
1 с ЪС
ФХ 1
4 а
I»I Э I
Р! I с»П н х
Ф I.
КН 1
Х Э 1 е
Е Я I хе
og . Э йМ оо а pi ан
»»I
С»Ъ»6
l ЪС
0ъ х х х а н о х х
CI »
Ф
Е х а
И о3 ох ео
Q !C ое в аg
Э 1 1 а ! х 1 1
1
1 !
I
1 CO CO
СЧ Сс3 »-4.
1 с с с о о о О н
О»O ох ф
СО Ю о о с с о о
CO С о о с с о о го о с с о о
СЧ
СЧ с о
CO
О Al с с о о
1
1
1 Ю»О ° !»
1 с с с »I СО
СО CO CO е»»Р х с
Э х ех
Ц X !!3 Ф яа
И Х. о с
С»Ъ С"Ъ
О\ Ch н х фЯ ° д охн х цахОь
»Ъ О Н !» Х
КХхаФоэeo аде!:хи ,">з а 0) С»Ъ Н
»О
» 3 CP с с
»-» Ch
СЧ».4 о о с с
CO СО, »-!
C) с
»-4
СЧ l
СЧ М СЧ с с с
CO CO
»»» 4
СО с с
° -!!»Ч СЧ
%4 с о
1 СЧ
1
1 СЧ
»-» с
C) д о
Д 4 х о о
Р Д
СЪ С х Ф он
СО 1О с с м м
О\ ОЪ
»О»О с с с В»»в» lA
Ch О\ Ch
»-»» 3 с с !
CO Ch
СО С.с с с
%36 СР Ю
Ch О\ Ch ах ох д цх w
dP I о (D I в! I! с
d) н 1
Х I
3! е I!
I!I I о !
X I
Э х о !
1- 1
Е 1 о !
Х 1
I х
d Q а е
»б Ю в! о
И
O„ ! 2 ххх
»!! ц н
g g e
1 1
С») !(Ф»
3 ха
Ф»С!
K>o
О СЪ с с
С Ъ»-» м с о
1
1
1
»A CO с с о ю
Ю in с с сй»-1» "»
СЧ Ч
1
1 I» ф СЧ х
С:»
CO М »P
Э 1 х 1
Х 1
Е I
% а I
Э 1
Ц о
u !
1 ох
ы о
1 а
СО Н
СЪ Х
Х «1 ао»»Ъ
СЯ %-4
»»Ъ О м м » 3
СЧ СЧ О
С Ъ С Ъ СЧ
ul »СЪ
С Ъ М
I СЧ
1 !
1 С»
° Ф ь
О»»Ъ
lA С"Ъ В сч о
\О lA
Ю О сО л и> м! I 1
1 о о
I Е Е
1 Э Э
1 »!! е
1 С» С»
1 Х Э Ф х а о.
1 3 И И
1 ф»б!
I Ф С!! Ф ВЪ
Х»ОХ@
I X I»I Н !С! Н
o o о ео ао е но но
РЪ Х Х
i и
Ф ф ан о юо
I O
1 1 1 I Х в в в в Д о сч»o»n < сч с . с с с с с с
lA М С Ъ »I О» W lA
Ch О\ ОЪ ОЪ ОЪ СО СО 1 о о со
»-!»-! гС lO!
I
1
1 !
1
1
1 !
1.
1 !
1 !
1
1
t
1
I
1
I
1 (1
I
1 !
I
I
1
1 !
l
1
1
I
I
1
1
1
1 !
I !
I
I !
I .1
1 99e55e
Сост ави тел ь К. Сорокин
Редактор О.Половка ТехредЛ.Пекарь Корректор М. Демчик
Заказ 1082/47 Тираж 625 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4
Испытания показали повьыение степени восстановления кремния, увеличение производительности печи, уменьшение-кратности шлака при соотношении компонентов шихты, предусматриваемом в изобретении.
Ожидаемый экономический эффект от повыаения производительности и снижения расхода электроэнергии около800 тыс.руб. в год. в Формула изобретения 0
Шихта дпя получения ферросилиция, включающая углеродистый восстановитель, металлодобавку, кварцит, о т— личаю.щаяся тем, что, сцелью повышения степени восстановления 15 кремния и увеличения производительности печи, она дополнительно содержит силикатный шлак н кварцнтобарит при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углеродистый восстановитель 20-35
Металлодобавка 1-40
Силикатный шлак 1-10
Кварцитобарит 0,5-10
Кварцит Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Рысс М.A. Производство ферросплавов. N. "Металлургия", 1975, с. 49-56 °
2. Елютин В.П., Павлов 10.А, и Левин Б.Н. Ферросплавы. М., Металлургиздат, 1951, с. 10 5.
