Способ защиты полых электродов в руднотермических печах

СО 103 СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 24 05 В 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2 руднотермических ектродами для выпл моно кор унда, эл ереработки фосфог ния является сниже да электрода и эк эксплуатациичей с полыми элки ферросилицияротермической п кт ипсание огическии елью изобрете дельного расх нецова,Л.Н. РеуСороко дояты а даеры ОДОВ мичесменно стой ь прирае лою парс серы усдачаа приво гда как или аз ению их рхни ерыспаряника па о ую серу, и температур, зоне высоких ет по реакции или пири температ РеБ -+ 2 РеБ + Б Испа в дуге приводит снижению темпение се ю тепл дэлект глощенитуры пек с одного пространства,диспергирующего дейь паров серы, окисс выделением тепла,нижени и. Ча до БО ств ляющаяс ругих газовых сред. А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОЛЫХ ЭЛЕКТВ РУДНОТЕРИИЧЕСКИХ ПЕЧАХ(57) Изобретение относится ккой и рудной электротермии, а Изобретение относится к химическо и рудной электротермии, конкретно к эксплуатации руднотермических пече с полыми электродами для выплавки " ферросилиция, монокорунда, электро- термической переработки фосфогипса.Цель изобретения - снижение удель ного расхода электрода и энергетических затрат.В полость электродов вводят допол нительно к инертному газу серу в количестве 1,2-4,07. от массы проплавляемой шихты или пирит.В результате введения в полость электрода серосодержащего материала вокруг электрода создается серосодержащая газовая среда, инертная по отношению к материалу электрода и с высокой плотностью паров относительн тических затратВ полость элек в дополнение к инертному газу в серу в количестве 1,2-4,07 от м проплавляемой шихты или пирит. счет создания вокруг каждого эл рода серосодержащей газовой сме инертной по отношению к материал электрода, удельный расход элек уменьшается на453, а сгорани в объеме шихты позволяет снизит расход электроэнергии на 252.1 з.п. ф-лы, 1 табл. Высокая плотносчивость защитномуторца электрода, тв эту зону СН, Сдит к быстрому удалзоны печи.В качестве истоиспользуют элементющуюся в зоне высот, которыйур диссоциа также пирит, попавший в расплав и снижающий его температуру плавления, приводят,к сокращению удельного расхода электроэнергии. Пары серы эа 5 щищают материал электрода от химического воздействия атмосферы печи, особенно от воздействия окислителей О, СО и ЯОдОтходящие газы электропечей либо тщательно очищаются, ли бо при значительных концентрациях БО перерабатываются на серную кислоту, т.е. создание серосодержащей газовой фазы вокруг электрода не созе даем дополнительных экологических трудностей.Оптимальной является добавка серь в количестве 1,2-4,0 мас.% от проплавляемой шихты. Увелнчение массы добавки свыше 4,0 мас.7 нерентабельно, так как не приводит к снижению расхода электрода. Снижение расхода электроэнергии обусловлено сгоранием паов серы с выделением тепла в верхних зонах печи. 25Расход серы менее 1,2 мас.7 не .обеспечивает снижения удельного расхода электрода относительно известного способа. Эти выводы сделаны наосновании экспериментальной проверки гредлагаемого способа, которую сосуществляют в дуговой печи мощностью10 кВт с одним полым электродом.Серосодержащие материалы в токеазота подаются в печь сквозь полостьв электроде непрерывно в соответствии с массой проплавляемой шихты.Соотношение серы (пирита) и газаобусловлено равномерной и непрерыв ной подачей вместе с газом, оптималь 40ный расход которого составляет7,5 л/мин. Продуктами плавки являются шлак, содержащий силикаты кальция - сырье для производства шпакопортландцемента и сернистый газсырье для производства серной кислоты. Примеры опытных плавок представлены в таблице.тП р и м е р 1. В ходе плавки шихты через полость электрода про дувают азот.Количество проплавленной шихть 91 кг; расход электрода 40,5 г; расход электроэнергии 2,06 кВтч. Удельные расходы на 1 т серной кислоты составляют: электрода 70 кг; электроэнергии 1850 кВтч. П р и м е р 2, В процессе плавки шихты через полый электрод в токеазота вводят серу.Количество проплавленной шихты1 кг; расход электрода 35,0 г; расходэлектроэнергии 1,75 кВтч; расход серы 40,0 г. Удельные расходы на 1 тсерной кислоты снижаются: электродана 13,6%; электроэнергии на 15,07П р и м е р 3. В процессе плавкичерез полый электрод в токе азота подают пирит.Количество проплавленной шихты1 кг; расход электрода 22,6 г; расход электроэнергии 1,62 кВтч; расходпирита 75,0 гУдельные расходы на1 т серной кислоты снижаются; электрода на 44,19%; электроэнергии на21 35%.П р и м е р 4. Плавка ферросилиция, В электродуговую печь засыпаютшихту состава кварцит, кокс и железная стружка в соотношении 2: 1: 1. Впроцессе плавления через полый электрод продувают азот,Количество проплавленной шихты1 кг; расход электрода 8,0 г; расходэлектроэнергии 2,55 кВтч, Удельныерасходы на 1 т ферросилиция: электрода 16 кг; электроэнергии 4620 кВтч.Пример 5, В ходе плавкишихты в полость электрода в токеазота подают серу.Количество проплавленной шихты1 кг; расход электрода 6,1 г; расходэлектроэнергии 2,0 кВтч; расход серы40,0 г. Удельные расходы на 1 т ферросилиция снижаются: электрода на23,57.; электроэнергии на 22,07.П р и м е р 6. Плавка монокорунда. В электродуговую печь засыпаютшихту, состоящую из смеси агломерата,нефтекокса и пирита в соотношении5: 1: 1. Плавление шихты осуществляютаналогично примерам 1-5,Количество проплавленной шихты 1 кг; расход электрода 21,0 г; расход электроэнергии 3, 29 кВтч. Удельные расходы на 1 т монокорунда: электрода 46 кг; электроэнергии 2940 кВтчП р и м е р 7. Часть пирита из шихты в токе азота вводят в расплав по каналу электрода.Количество проплавленной шихты 1 кг; расход электрода 7,8 г; расход электроэнергии 2,82 кВтч; расход пирита 75,0 г. Удельны раскопы нзПример Серосодержащийкомпонент, мас.7. Расход элект- рода Расход электро- энергии г/кгшихты Процент кВтч/кгс ниже- ппцегыния на Сера Пирит(в пересчете нас еру) Процент снижения на тонну продукта тоннупродукта е фосфогипса (производствокислоты)40,539,7 1,9738,0 6,1737,5 7,4 135,0 13,6039,2 3,2041,2 +1,771,2 30,9 23,702 О 28 5 29)602,8 25,0 38,274 э 0 2216 44 э 195,2 29,5 27,166,8 32,3 20,20Плавка ферросилиция8,07,6 5,07,4 7,56,7 16,06,1 23,57,6 4,48,2 +2,5Плавка монокорунда21,01,2 20,4 2,92 вО 1910 9 э 52 8 18)2 13 34,0 17,8 15,25, 2 20,8 0,956,8 22,1 +8,1 серной Разложени 2,06 1,96 1,90 1,82 1,75 1,95 2,23 2,00 1,94 1,78.1,62 1,95 2,04 4,85 7,77 11 65 15,065,34 +7,622,91 5,82 13,61 21,35 5,30 +0,97 1,2 2,0 2,8 4,0 5,2 6,8 2,55 2,43 2,18 2,10 2,00 2,36 2,60 4.5 5 5 5 5 5 4,70 14, 50 17,65 22,00 7,451,2 2,0 2,8 4,0 5,2 6,8 3,29 3,11 3,00 2,92 2,82 3,22 3,45 3,03 8,88 14, 25 15,00 2,12 +4,85 б 149 1 т монокорунда снижаются: электрода ра 15,232; электроэнергии на 15,07П р и м е р 8. В полость электрода в токе азота подают серу.Количество проплавленной шихты 1 кг; расход электрода 17,5 г; расход электроэнергии 2,45 кВтч; расход серы 40,0 г. Удельные расходы на 1 т монокорунда снижаются: электрода на 16, 73;электроэнергии на 25,523.Как видно из таблицы, использование полого электрода для подачи серо- содержащих компонентов в подэлектродное пространство позволяет снизить его расход до 453, электроэнергии до 257.ф 2488 6Ъформула из обр ет ения 1. Способ защиты полых электродов в руднотермических печах, включающий введение в полость электрода инертного газа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения удельного расхода электрода и энергетических затрат, дополнительно с инертным газом вводят серосодержащий материал с содержанием серы в количестве 1,2- 4,07 от массы проплавляемой шихты.2. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что в качестве серосодержащего материала используют элементарную серу или пирит.1492488 Продолаение таблицы всход электро- энергии ерос омпо электВтч/и е 8 8 8 5,6,8 Составитель О. ВеретенниковТехред А. Кравчук Редактор Н. Яцола Корректор 1. Самборска Закаэ 3896/57 Тираа 775ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и о113035, Москва, Ж, Рауаская наб одписноеытиям прн водственно-иэдательский комбинат "Патент"г.уагород, ул. Гагарина, 101 Пр 1,2 2,0 2,8 4,0 Процентсниаения натоннупродукта 0,4 2,85 9,2 8,57 8,6. 11,42 7,5 16,66 0,8 0,95 2,4 +9,66 2,8 2,6 2,4 3,6 Процентсниаейина тонпродукт 3,34 13,04 19,76 25,528,81 +10,94