Шихта для выплавки кремнистых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХОФЮаамесиипРЕСПУБЛИК 69 (ИЭ А 22 С 354 ф К АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ и увеличения я, она дополы обогащенияем соотноше 17-23 31-40 е плавки шлак росопротивлен в процес его злек нительно железных нии компКварци Желез содержит отходруд при следующнентов, мас. ая стружкаобогащенных руд ОтходжелеКокс2, Ши ичес 0 тельство СС/02 1980,ысс М.Н. Прсплавов,с, 148,по п. ем, чд т а я ия железных руОкись железаЗакись железГлинозем(54)(57) 1. ШИХ НИСТЫХ СПЛАВОВ железную струж ч а ю щ а я с уменьшения вяз ВЫПЛАВКИ КРЕМющая кварцит,с о т л ичто, с цельюразующегося А Окись кальци Сумма окисло лия и натрия Окисв магния Кремнезем к вклюкуикя тем,11-0,1 0,1-0,2 стально ост УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(7 1) Днепропетровский металлкий институт им. Л.И.БрежневИзобретение относится к электро- металлургии и может быть использовано при выплавке кремнистых сплавов в электродуговьм рудовосстановительных печах. 5Известна шихта 13 для выплавки кремнистьм сплавов, которая имеет в своем составе железистый кварцит, бедную ферромарганцевую руду, углеродистый восстановитель-кокс и углекислый кальций при следующем соотношении компонентов, мас. 7.:Железистый кварцит 44-58 Ферромарганцевая руда 14-30 Кокс 19-20 Углекислый кальций 6-9Недостатком известной шихты явля. ется то, что при плавках снижается производительность из-за образования значительного количества шлака высокой вязкости, который способствует увеличению потерь ферросилиция при выпуске расплава из печи. Кроме того, иэ-за значительного количества окислов железа в конечном шлаке последний обладает низким электросопротивлением, что в свою очередь снижает злектросопротивление всей печи.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является шихта 2 1 для выплавки ферросилиция, включающая кварцит, железную стружку и кокс при следующем соотношении компонентов, мас. 7,1Кварцит 34-36Железная стружка 44-48Кокс 16-18Недостатком такой шихты является то, что при ее проплавлении шлак имеет низкое электросопротивление.Это приводит к снижению усваиваемой печью мощности и снижению ее производительности. Целью изобретвния является уменьшение вязкости образующегося в процессе плавки шлака и увеличения его электросопротивления. Поставленная цель достигается тем что шихта для выплавки кремнистых сплавов, включающая кварцит, железную стружку и кокс, дополнительно содержит отходы обогащения железных руд при следующем соотношении компонентов, мас. 7;Кварцит 17-23 Железная стружка 31-40 О 15 20 25 30 35 Отходы обогащенияжелезных руд 20-35Кокс ОстальноеПричем отходы обогащения железныхруд содержат, мас. 7.:Окись железа 51, 2-53, 1Закись железа 1,4-1,6Глинозем 0,88-0,97Окись кальция 0,5-0,7Сумма окислов калия и натрия О, 110,15Окись магния 0,1-0,2Кремнезем ОстальноеКварцит является основным поставщиком в сплав кремния. Однако выплавка кремнистых сплавов только на егооснове приводит к образованию вязкихшлаков, которые препятствуют выходувсего расплава из печиГраничные значения предлагаемогосостава кварцита объясняются тем, чтопри его долевом составе меньше17 мас. 7 возрастает электропроводность шлака, а при его долевом составе больше 23 мас.возрастает вязкость шлака. Железная стружка служит в качестве осадителя кремния израсплава, Применение ее в диапазоне31-40 мас. 7 объясняется тем, чтопри ее долевом участии в шихте более 40 мас. 7 она увеличивает .количество дефицитной железной стружки,необходимой для выплавки ферросплавов и которую стараются заменить, апри количестве ее менее 31 мас. 7.ухудшаются условия осаждения кремнияи резко снижается производительностьпечи,Количество кокса, необходимогодля выплавки ферросилиция в 1620 мас, 7,объясняется условияминеобходимости полного восстановленияокислов железа и кремния.Ре 05 и РеО в отходах используются в качестве разжижителя шлака идля замены дефицитной стружки; ЯОдля замены кварцита; СаО и ИрО - флюсующая добавка; К О и Ма О - интенсификаторы процесса, остальные примесив составе отходов обогащения железных руд нежелательны.Граничные значения вводимых в состав шихты отходов обогащения железных руд вместо кварцита и железной стружки объясняются тем, что в связи с дефицитом железной стружки и кварцита их старались ввести в максимальном количестве. Однако при их доле3 11160Ъвом участии более 35 мас. Х резко возрастала вязкость шлака, что обьясняется переходом в шлак большего количества А 1 О и СаО, а при количестве отходов меньше 20 мас, Х уменьшается эффект замены стружки и кварцита отходами обогащения при выплавке кремнистых сплавов.На печи РКЗ 2 7 МВА были проведены сопоставительные плавки различных шихт на ферросилиций с базой фС 25.Всего было исследовано 8 вариантов шихт, в том числе соответствующего известному составу шихты. В остальных шихтах изменялась доля добавок в виде отходов обогащения железной руды. По каждому варианту быпо проведено по 4 плавки.Тщательно перемешанные компоненты щихтовых материалов согласно составам приведенным в таблице, постепенно загружались на колошппк печи.Во время работы печи ток в электродах поддерживали равным 70 кА, фазное напряжение 130 В. 25Сопоставительные плавки показали, что при добавках в шихту отходов обогащения железных руд была более глубокая посадка электродов в сравнении с плавками на известных шихтах (1;й и 2-й варианты). Токовая нагрузка и электрический режим процесса на протижении всей кампании плавок от 84 4личались стабильностью, Каждая плав" ка длилась 2-2,5 ч. Процесс выплавки ферросилиция по вариантам 3-8 характеризовался несколько большей кратностью шлака, однако шлак был высокой жидкоподвижности и полностью удалял" ся из печи, особенно по вариантам 4-7. Низкая вязкость шлака при добавках отходов обогащения железных руд обьясняется более дисперсным распределением СаОб А 1 0, а повышенное электросопротивление печи-незначительным содержанием ЯС и РеО. Конечный шлак каждой плавки исследо" вался на изменение вязкости и электросопротивления при его нагревеРезультаты исследований приведены в таблице.Как следует из данных таблицы, оптимальные результаты достигаются при использовании шихты по 5-му варианту. При этом имеет место минимальичя вязкость конечного шлака, его относительно высокое электросопротивление, Суточная производительность печи при использовании шихты по 5-му варианту повысилась минимум на 0,573, а в среднем - на 67.Минимальный технико-экономический эффект от использования шихты составит 20520 руб.