Способ получения ферросилиция

)5 Сг АНИЕ ТЕН ах ер 0 ю о а зе че 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институтпроблем литья АН УССРи Государственный научно-исследовательский энергетический институтим,.Г,М,Кржижановского(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСИЛИИзобретение относится к областиэнергетики и черной металлургии иможет быть использовано в производстве ферросплавов, в частности ферросилиция при непосредственном сжигании углей в топках энергетическихустановок,Целью изобретения является увели. чение выхода ферросплава и организация малоотходной технологии,Описываемый способ позволяет улучшить термодинамические условия попутного получения ферросилиция,Восстановление железа и кремниязависит от температуры и, прежде ЦИЯ, включающий сжигание в коэнергетических установок углертых материалов, шлак которыхжит окислы железа в количеств223, при коэффициенте избыткаха 1,1-1,19, накопление шлакапильнике, выпуск из котла, охлние и выделение металла, о т лч а ю щ .и й с я тем, что, сувеличения выхода ферросплаваганизации малоотходной технол ак в копильнике котла дополнительно нагревают до 1700-1800 С путем сжигания мазута вместе с углем и подачи газового факела непосредственно н шлаковую поверхность, при этом в газовый факел дополнительно вводят материалы, включающие окислы щелочномельных металлов и железа в колистве, обеспечивающем суммарный ввод указанных окислов из материапов 0,01 0,1 Х от массы сжигаемого угля,всего, от превышения фактической температуры шлака над температуройнормального жидкого шлакоудаления.При реализации известного способамаксимальная температура шлака непревышает 1500-1550 С, Для основнойгруппы шлаков, содержащих 40-60ЯО.з, 5-253 АХОьь 10-227. Регозтемпература нормального жидкого шлакоудаления составляет 1400-1450 С.Существующая разница температур составляет 50-100 С, что обеспечиваетвозможность восстановления не более6 Х Гео от общего количества окисловили в пересчете на железо 0,5-2,0 Ж1218703 Продол:-ние табл.1 Т 1550 1610 1650 1700 1720 1760 0,6 1,8 2,4 6,8 7,4 8,3 8-1210-14 След 10-17 0,56 18-25 0,6722-28 1,1124-32 1,86 зеличения 2 Табл Исходная темпераол ри тура жидкого шлака, С мас 1750 1745 143 1742 1740 1700 1680 1680 1650 1620 1580 1750%1750 0,21750 - 0,21750 0,31750 - 0,31750 1,517501,51750 3,01750 - 3,01750 3,21750 - 3,2 3,6 6,2 6,5 7,4 7 ф 10,1 8,9 4,7 3,9 В котельных установках копильникдля шлака находится в зоне, не позволяющей обеспечить перегрев образующегося шлака, поэтому организуется его дополнительный нагрев путемустановки горелок, работающих насмеси угля и мазута, Мазут необходимдля подсветки газового факела и повышения теплопередачи непосредственно на поверхность шлака,Параметры процесса установленыопытным путем,Нагрев шлака ниже 1700 С нецелеосообразен, поскольку в получаемомсплаве не достигается гостированноесодержание кремния при небольшомувеличении выхода сплава по сравне-нию с известным (см. табл.1),Т а б л и ц а 1 2 з ф1800 10,1 34-40 1,961810 бь 1 17-22 4,71840 . 3,7 14-17 9,63 Нагрев шлака выше 1800 С неблагоприятен из-за получения в ферро силиции недопустимого содержанияалюминия, интенсивного разрушенияфутеровки копильника и резкого спада выхода сплава и содержания в немкремния, что можно объяснить возрас танием кремния в виде моноокиси (БО).Предлагается вводить в факел материалы, содержащие окислы щелочноземельных металлов и железа, обеспечивая их суммарный ввод из материа лов 0,01-0,1 Х от массы сжигаемогоугля. В качестве таких материалов могут быть использованы магнитная фракция зол спервого электрофильтрасистемы газоочистки, прокаленные шлаки химической очистки воды, сланцевая зола и.т.д т,е, отходы улавливаемые при сжигании топлива в котельной установкеС учетом содержанияв них окислов щелочно-земельных металлов и железа, расход материаловсоответственно составляет 0,3-3,0%от массы шлака, Уменьшение расходаматериалов менее 0,33 от массы шлакане обеспечивает заметного у 35 получаемого сплава (см, табл,2).Составитель О,ВеретенниковТехред М.Ходанич Корректор В.Гирняк Редактор Н,Корченко Заказ 246 Тираж 491 ПодписноеВНИИ 1 И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 3035, Москва, Ж, Раущская чаб д, 4/5 1 1Производственно-издательский комбинат Патент , г.ужгород, ул, Гагарина,101 5 121Увеличение количества присаживаемых окислов свыше 3% от массы шлака,т.е. 0,17 от массы сжигаемого угля,приводит к снижению температуры жидкого шлака на 100-150 С, в результате чего заметно уменьшается выходферросплава,Предлагаемый способ может бытьреализован при сгорании угля в различных топочных устройствах. Экспериментальные плавки были проведеныкак в промышленных условиях, так ина опытной установкеОпообованиепредлагаемого способа получения ферросилиция было произведено на донецкихуглях типа АЩ, на зкибаэтуэских икузнецких тлях. Указанные угли выбраны с учетом того, что, если шлаки,образующиеся при сгорании донецкихи кузнецких углей, имеют основность,близкую к 1, то шлаки экибазтуэскихуглей - кислые с высокой температурой плавления, При сгорании каждогоиз названных углей в смеси с мазутомв соотношении 1/1 - 1/2,5 образуютсяжидкие шлаки, содержащие окислы железа, кремния (РеО, ЯдО), Дополнительный подогрев газовым пламенем,направленным на поверхность шлака,обеспечил перегрев шлака до 17008703 61800 С, Вместе с газом на поверхностьшлака вводили окислы железа (магнитная фракция, получаемая на первомэлектрофильтре ГРЭС), окислы кальция(прокаленные при 11 О С шлаки химводоочистки мазутных блоков ТЭЦ) изолу эстонских сланцев, Дисперсностьвдуваемых продуктов менее 0,03 мм,Масса их составила 0,087 от массыугля, В результате температура плавления шлаков снизилась на 150-200 Со по сравнению с исходным продуктом,температуру плавления которого определяли параллельно по контрольнымпробам в тиглях-свидетелях.Выход ферросилиция с содержанием 20-457. Бх при использованиипредлагаемого способа составил 8-07 20 от массы шлака (или 1,3-1,77. от массы сжигаемого угля), в то время какизвестный способ обеспечивает выход0,1% от массы сжигаемого угля.Предлагаемый способ получения фер росилиция позволяет утилизироватьпыль из систем очистки отходящихгазов, а с учетом извлечения иэ шлака металла уменьшить количество отходов производства, Обработанныйшлак может быть использован в строительстве.