Способ выплавки ферросплавов в рудовосстановительных электропечах

(54) СПОСОБ РУДОВОССТАН (57) Изобре ГИИ, В Част сплавов в р ропечах. Це ВЫ 1 ЛАВКИ фЕ ВИТЕЛЬНЫХ Э ение относи ости, к вып довосстанов ью изобрете РОСПЛА ЕКТРОП сякм авке ф тельны ия явл еч интенв заистогорасхосифи счет восс да эащегопой4 монолоя,ихтовотношегаз пр и л нии 0-70позволя ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Институт металлургинаучного центра АН СССР(56) Патент ФРГ (. 242/03кл. С 21 С 5/52, 1974.Авторское свидетельстй 773089, кл, С 21 С //О обретение относится к металлурв частности к выплавке ферроспларудовосстановительных электроелью изоЬретения являетсякация выплавки ферросплавоэкономии твердого углеродтановителя Ьез увеличениялектроэнергиири введении кислородсодержв твердофазный шихтовый сварительно сжигаются 50-70и углерода вне шихтового стальную часть дожигают в шпри стехиометрическом соос окислителем.редварительное сжигание 5окиси углерода вне шихты интенсификация выплавки ферросплавов за счет экономии твердого углеродистого восстановителя Ьез увеличения расхода электроэнергии. Способ заключается в том, что при введении кислородсодержащего газа в твердофазный шихтовый слой предварительно сжигаются 50-704 моноокиси углерода вне шихтового слоя, а остальную часть дожигают в шихтовом слое при стехиометрическом соотношении с окислителем. Способ позволяет снизить расход твердого углеродистого восстановителя на 6,50 за счет снижения его угара, т,к. нагрев шихты осуществляется без избыточного окислителя в ней, и позволяет снизить расход электроэнергии наза счет Ьолее полного усвоения теп ла шихтой. 1 ил., 1 табл,ет нагреть окислитель ( воздух) до температуры, обеспечивающей самовоспламенение моноокиси углерода в слое шихты, имеющей температуру значительоно ниже 800 С, Ьпагодаря чему обеспечивается Ьолее высокая степень нагрева шихты.При сжигании вне слоя менее 50 моноокиси углерода температура газо- воздушной смеси (дымовые газы + кислород воздуха) недостаточна для самовоспламенения моноокиси углерода в шихтовом слое. При сжигании вне слоя более 701, моноокиси углерода возрастают тепловые потери с уходящими дымовыми газами, так как оЬразующийся избыток тепла не может полностью усваиваться шихтой, 1565907;техиометрическое соотношение межд окислителем (кислородом воздуха) и моноокисью углерода обеспечивается за счет естественного подсоса необхо 5 димого количества воздуха из окрукающей среды (исключена подача окислителя в слой шихть под давлением) .Подача окислителя в слой шихты в стехиометрическом соотношении с моно- окисью углерода исключает выгорание твердого углеродистого восстановителя, так как отсутствует свободный кислород, который мог бы вступить в реакцию с твердым углеродистым восстановителем.На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемого способа нагрева шихты перед поступлением ее в печь.Для осуществления предлагаемого способа на лабораторной одноэлектродной печи монтируют устройство, состоящее иэ камеры 1 сжигания, образованной наружной поверхностью труботечки 2 и охватывающим ее с зазором кожухом 3. Кожух 3 в верхней части герметично соединен с труботечкой 2, которая имеет перфорацию в сво й верхней части, являющейся завершением камеры 1 сгорания. Кожух 3 также имеет перфорации в верхней и нижней частях. Перфорация в труботечке 2 выполнена для подвода .продуктов сгорания (дымовых газов) из камеры 1 сжигания к всасывающему 35 патрубку 4 дымососа, расположенному по центру труботечки 2. Нижняя перфорация кожуха 3 служит для подачи воздуха из атмосферы в камеру 1 сжигания, в которой осуществляется сжигание мо ноокиси углерода, а верхняя перфора" ция кожуха 3 необходима для подачи воздуха из атмосферы в шихту через перфорацию в труботечке 2 для органиЗации горения в шихтовом слое, Основание кожуха в камере сжигания заглубляется в шихту.Способ осуществляют следуощим образом. 50Плавки ведут по предлагаемому и известному способам в лабораторной одноэлектродной печи мощностью 80 кВа, выплавляющей передельный феррохром непрерывным способом при напряжении 55 37 В и токе 2,0 кА. Колоша шихты состоит иэ 20 кг хромовой руды 4 кг кокса и 0,85 кг кварцита, Продолжительность межвыпускньх периодов 2 ч,При осуществлении предпагаемогоспособа в печь после ее разогрева загружают шихту. Включают в работу дымосос. За счет разряжения, создаваемого дымососом, моноокись углеродаиз печи и кислородсодержащий гаэ (воздух из атмосферы) через перфорациив кожухе 3 и труботечке 2 начинаютпоступать в камеру 1 сжигания и труботечку 2, температура шихты в которойне превышает 50 С.Так как сопротивление слоя шихтытруботечке 2 относительно торцапатрубка 4 от ее перфорации и основания составляет 1:4, то и количес"вомоноокиси углерода, образующейся впечи в процессе выплавки Ферросплавов, в камеру 1 сжигания и в труботеч.ку 2 к всасывающему патрубку 4 черезшихту распределяется в этом же соотношении. Поджигают горючую смесь вкамере 1 сжигания, Горячие продуктысгорания (дымовые газы) из камеры 1сжигания, а вместе с ними и воздух,забираемый из атмосферы через верхнююперфорацию кожуха 3, поступают в шихту через перфорацию в труботечке 2 кторцу патрубка 4, где и происходитдожиГание оставшейся части моноокисиуглерода. Моноокись углерода сжигаютв камере сжигания в объеме 75, 70,60, 50 и 301 от общего количества,выделяющегося в электропечи.Нагретый продуктами сгорания (дымовыми газами) воздух подают в слойшихты в труботечке для дожигания тамсоответственно 25, 30, 50, 60 и 704оставшейся моноокиси углерода пристехиометрическом соотношении ( сЬ =- 1,0), обеспечивающимся тем, чтогорение моноокиси углерода происходитэа счет подсоса необходимого количества окислителя (кислорода воздуха изатмосферы)При осуществлении плавок по известному способу в кожухе и футеровке печи выполняют по 6 отверстий,равноотстоящих одно от другого, попериметру печи. В эти отверстия вводят кварцевые трубки диаметром 2 мм,по которым подают в печь окислитель(кислород воздуха),Воздух подают в твердофазный шихтовый слой, имеющий температуру 850 Спри коэффициентах избытка кислорода1,0 и О = 1 25Результаты экспериментальных плавок по предлагаемому и известномуспособам представлены в таблице.Данные процесса по способу Предлагаемый при дожигании моноокиси углеродав камере сжигания в количестве, Ф,и подачегорячей газовоздушной смеси в шихтовый слой сф 6 = 1,0 для дожигания моноокиси углерода вколичестве, Ф Известный Показатели1 60 70 50 30 40 30 70 Удельный расход кокса,кг/т, при:фВ= 1,0- 1,25Удельный расход электроэнергии, кВт/ч,при:Ы=1,0юб1,25 426 440 403 398 398 418 398 3975 3920 29903900 3920 3950 3900Подача окислителя (воздуха) в шихту, имеющую 850 С. 5 15659Из таблицы видно, что наибольшая экономия твердого углеродистого восстановителя по предлагаемому способу достигается в диапазоне 70-504 сгорания в камере сжигания моноокиси углерода, причем при сгорании в камере сжигания менее 504 моноокиси углерода температура газовоздушной смеси недостаточна для самовоспламенения моноокиси углерода в шихтовом слое из-за увеличения количества воздуха из атмосферы с температурой окружающей среды, с учетом увеличения количества моноокисй углерода в шихтовом слое на величину ее уменьшения в камере сжигания,При сгорании в камере сжигания более 704 моноокиси углерода образующий" ся избыток тепла не может полностью 20 усвоиться шихтой, что приводит к неоправданным тепловым потерям с уходящими дымовыми газами.По сравнению с известным предлагае. мый способ позволяет снизить расход твердого углеродистого восстановите 07 6ля на 6,5 за счет .снижения его угара, так как нагрев шихты осуществляется без избыточного окислителя в нй, и позволяет снизить расход электроэнергии на .21 за счет более полного усвоения тепла шихтой (нагрев шихты осуществляется с низких температур). формула изобретения Способ выплавки ферросплавов в рудовосстановительных электропечах, включающий введение кислородсодержащего газа в твердофазный шихтовый слой и сжигание моноокиси углерода в рабочем пространстве, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации выплавки ферросплавов за счет экономии твердого углеродистого восстановителя без увеличения расхода электроэнергии, предварительно сжигают 50-704 моноокиси углерода вне шихтового слоя, а остальную часть дожигают в шихтовом слое при стехиометрическом соотношении с окислителем.1565907 едактор И, Де Тираж 86 Подписное каз 12 НТ ССС ИПИ Госуд ательский комбинат Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 19 оизводствен СоставительТехред Л.Се твенного комитета 113035, Москва, Янковскаяокова Корректор М. Варош зобретениям и открытиям пр Раушская наб., д. 1/5