Шихта для получения ферросилиция

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(11 М Ка з С 22 С 33/04 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 230283 А.А,Парфенов, И.В.Рябчиков, В.И.Жучков, В.П.Зайко,В.Г.Мизин, М.А.Рысс, Д.Ф.Же С.А.Донской,С.В.Лукин, А,В.Масленников,В,И.Лурье . одныйИнститут металлургии Уралфйфо "науМЙЬУо аАН СССР 1 . .ц.1-,"р ". " р 72) Авторы изобретения(71) Заявитель ф"ффв 4 йзд(54) ШИХТА ДЛЯ .ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСИЛИЦИЯ Изобретение относится к черной металлургии в частности к производ- . ству ферросплавов, конкретнее к производству ферросилиция. 5Известна шихта для получения ферросилиция, .состоящая иэ углеродистого восстановителя (кокса и полукокса ), металлодобавок (стальной стружки, металлолома) и кварцита 1 .10Недостатками технологии получения этой шихты являются низкая скорость восстановления кремния вследствие незначительной поверхности контакта между твердым и жидким. кремнеземом с 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 8,5- 55,0 железной стружки (.2 1.Недостатками известной шихты являются: пониженная степень восстановления кремния из шлака, образующегося в процессе производства ферросилиция. большие потери кремния, связанные с образованием карбида кремния, который З 0 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 20-35Металлодобавка 1-40, Силикатныйшлак 1-10Кварцитобарит 0,5-10Кварцит ОстальноеКомпоненты шихы; углеродистый восстановитель (кокс металлургический или полукокс химической прокыаленности) с содержанием 70-90 фракции 5 99855825 мм в количестве 20-35, металло- добавка (стальная стружка, металлолом) фракции не более 150 мм в количестве 1-40, силикатный шлак собственного производства с включениями металла, дробленный до фракции не 5 более 150 мм, кварцитобарит, представляющий собой минерал со сростками барита и кварцита (30-60 Ва 50, 40-70 5 10 ) фракции 40-100 мм и кварЯцит Фракции 40-120 мм, - смешивают 10 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 полнительно силикатный шлак и кварцитобарит. Эти компоненты шихты ускоряют фазовые превращения кварцита и повышают его реакционную способность. Соединения серы, выделяющиеся их кварцитобарита, вследствие его взаимодействия с силикатным шлаком разрушают карборунд в верхних слоях шихтц чем способствуют равномерному газо- выделению на колошнике печи, что в конечном счете сказывается на технико-экономических показателях плавки.В нижних слоях, в районе гарниссажа, на подине происходит разрушениеЗ 5 карборунда кремнеземом силикатного шлака и барием в результате чего образуется металлический кремний, усваиваемый основной массой ферросилиция. ЛеюочцЬе отверстие не засоряется карборундом.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 печичто уменьшает степень охлаждения тигля в райОне леточного отверстия, В полученном ферросилиции содержится 45- 90 5, остальное - железо и примеси. Содержание бария в сплаве составляет 0,7-4,0При содержании углеродистого восстановителя в шихте менее 20 происходит ее запекание и увеличение температуры верхних слоев шихты, что приводит к потере кремния в улет.При содержании восстановителя более 35 уменьшается глубина погрукения электродов в шихту, прекращается выход шлака и снижается производительность печи.Если металлодобавка менее 1, то процесс восстановления кремния ухудшается, если более 40, то температура в печи снижается и полнота протекания реакций восстановления стано-. вится неудовлетворительной.Содержание силикатного шлака в шихте менее 1 не сказывается на работе печи, увеличение его доли свыше 10 приводит к снижению температуры размягчения шихты, спеканию, колошника и, как следствие, ухудшению технико-зкономических показателей процесса.Добавка в шихту кварцитобарита менее 0,5 практически не сказывается на протекании физико-химических реакций в печи. Наиболее заметное действие на ход восстановительных процессов кварцитобаритовая руда оказывает в пределах до 10. Увеличивается доля жидкофазных энергетически выгодных реакций за счет флюсующего влияния соединений бария и серы, Дальнейшее увеличение содержания минерала в шихте (более 10) 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 (98 510), кварцитобарит (42,48 Ва 504 48,13 502), металлургический кокс, стальную стружку, Ферросилициевый шлак, Крупность компонентов шихты - 30+ + 10 мм.Результаты испытаний приведены в таблице.д н О Р о х Р РОо ссчсо о СО Ю о о с о о с- го о с. о о СО СЩ о о с с о о сч сч с о 1 е дРхх сФхехц ЕР Фо) аЯ Хо Ък м с 1 О 1 01 н х Сб2 охн х цахд донцх кххаеоеец ЦР 1;х 2айсбн Ч 1 о 1 сч 1 1 1 О файф с Ь с.4 01 сч с ф Ь Гщ С О г сч сч1хб аа сбР Од оИ1 1с- Р сч сС Юс ЮСо М 6 1 х 1 хЕ 1 а 1 9 1 Ц 1 ос. 1охб О1ае нР ХХ: ф а СЯ %-4 а ом сч 1 сЧ 11 1 Гуф Ю О СО л о м о1 1 о оЕ Е 1 6 Е 1 Р Е 1 х е е х а о,1 с б С 1 Р Р1ФД ФР ХФ ХР 1 Х РН РН о о О Р 1 О сО е но но Р Х Х998558 Сост ави тел ь К, Сорокин Редактор О,Половка ТехредЛ,Пекарь Корректор М. ДемчикЗаказ 1082/47 Тираж 625 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Испытания показали повьыение степени восстановления кремния, увеличение производительности печи, уменьшение-кратности шлака при соотношениикомпонентов шихты, предусматриваемомв изобретении,Ожидаемый экономический эФфект отповыаения производительности и снижения расхода электроэнергии около.ВОО тыс.руб. в год.в формула изобретения 0Шихта для получения ферросилиция,включающая углеродистый восстановитель, металлодобавку, кварцит, о т -л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью повышения степени восстановления 15кремния и увеличения производительности печи, она дополнительно содержит силикатный шлак н кварцнтобарит при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Углеродистыйвосстановитель 20-35 Металлодобавка 1-40 Силикатный шлак 1-10 Кварцитобарит 0,5-10 Кварцит Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Рысс М.А. Производство Ферросплавов. М., фМеталлургия", 1975,с, 49-562, Елютин В.П., Павлов Ю.А. и Левин Б.Н. Ферросплавы. М., Металлургиздат, 1951, с, 105.