Способ выплавки силикокальция углетермическим процессом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Здц С 22 С 33/О Фювец ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ка и рази ч аю" Рыс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИ(71) Челябинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамениэлектрометаллургический комбинат(56) 1, Авторское свидетельство СССР214563; кл. С 21 С 7/00, 1967.2. Авторское свидетельство СССР443099, кл. С 22 С 33/00, 1972.3. Кожевников Г,Н., Зайко В.П.,с М.А. Электротермия лигатур щелочноземельных металлов с кремнием,М., "Наука", 1978, с. 99.(54) (57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СИЛИКОКАЛЬЦИЯ УГЛЕТЕРМИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ,включающий непрерывную загрузку наповерхность колошника руднотермической печи к электродам шихты, состоящей из извести, кварцита, углеродистого восстановителя и металлодобавок,периодический выпуск расплава из пе" ЯЦ 1109458 чи, отделение металла от шла ливку его в изложницы, о т л щ и й с я тем, что, с целью предотвращения разрушения гарнисажа, увеличения стойкости Футеровки и продолжительности кампании, стабилизации выхода годного сплава и его состава, улучшения показателей выплавки силикокальция, непосредственно после выпуска расплава из печи к окололеточному электроду загружают и продавливают электродом в зону тигля кокс в количестве 0,15-0,2 сверх количества его, задаваемого на плавку с основной шихтой, в первые 0,15- 0,3 продолжительности плавки токовуюнагрузку окололеточного электрода снижают на 10-203 по сравнению с токовой нагруэкой Остальных электродов, и в этот период загружают к окололеточному электроду и проплавляют дополнительную шихту, состоящую изФеей кварцита и углеродистого восстановителя при соотношении, соответствующем их соотношению в основной шихте, (айе в количестве 0,05-0,1 от навески ЯР основной шихты. 4.0 Г Я . зС Ес . 1, .1,.ОС Т.з .тРО Е сЗЫЗЗяНТяя Сггбтяет(11 ОЗЕгЗЕО 1 3 тт 110 г "ДБ.:Л" кой шик ь и О бр Ибо г:(01 т 3(стл о 1111 д ,КР Я т К 0 БР Е ТЕ, Я ЯГ л и Отггг тз ТЕ т т тг; ( гГ т;.,;КЯПЯ 31 Е ЗтяПХЯБКТТ С ЗтКОКЯ ГТтятя 15БГБянтяя бьспзгт"зт. БД 13(сгяеггтез КОТС 113 ик".КЯ 1 ЗО 110;г КРЕЗ(133151 И ГО БЕ.ЗтЗЯЕТ НЕБО.ХОгя ЕЗОС г ет тя с 5;,тг гг, г длт(р ",;г дкяпи гдгг Зы(з трезо . Бь: (.гоз: .ТТОСфтБф л 3 г фдгял БтгггОДЯ сбсЕзг:.(3 езеыетз Депетдзт. те кгт-.П тТ Е - И Т Б (ТЕ :-,; г .т,"г ; 1;л Р 1,тг-. г ,тгтяя рдзтя гр тсгт 3 д " рт - г г г о Рк Гс,Б тетзпии ця г.т 51(.3 г (. Б 13 гт",:кд. " 3: Е Э:; И О(1 З, .:1 0 Пят 1( ДП О 3 Г О, Я Е гс ГПЗ Ог т т.;г гг ттпгг ятт т готт; т гг3:тз Геят,ЦИЯ,1 гсЕтбо г. ОТПТ Зт(т" К 1 яйбо Ег ттПО цОСГПЯЕЗго;,гтг ".гтг,",.т(тг г Б; .;лс"СПОСоб Б 1 П:; з(Т С КО: .,:51ти" -ЯД"тг"З г;:1 Ггтт,- .; г -,. ;(,тг гг.,яЯ 10 Зг, Г, ;-. (1,1.,10 г,Г т, (.( ЕЕЕ ТЗОЕЗ 3 Зг, С (Р:Дгс;"г; ггИ:3 К. С ГС З . ,т С ";гг, -,;л ., (. . . т (3 г О т 3 с.", Ял ( к "з (з(г .; "5 ; я" ."л1: 051(;т(П 1 Е 3 Егк(:С . г:": (3: О.".1109458 3личестве 0,05-0,1 от навески основной шихты.При загрузке под окололеточныйэлектрод в начале плавки кокса в количестве меньше 0,15 сверх его количества, задаваемого на плавку с основной шихтой, равно как и при отсутствии загрузки под окололеточный электрод кокса в начале плавки, восстановление гарнисажа карборундом производится в недостаточной мере и при выпуске расплава из печи гарнисаж быстро размывается и частично разрушаетсяфутеровка печи, что приводит к быст-рому ее выходу из строя. 15Если количество кокса, задаваемого в начале плавки под окололеточныйэлектрод, больше 0,2 сверх задаваемого его количества на плавку с основной шихтой, имеет место сильное 2 Взарастание тигля карборундом, чтоснижает емкость тигля (приводитк уменьшению количества металлического расплава в печи) и затрудняет разделку летки при выпуске расплава из 25печи, а также приводит к угару кальция.Если в начальный (первый) периодплавки к окололеточному электродузадавать основную шихту из извести,кварцита, углеродистого восстановителя и металлодобавкк, в период еепроплавленкя образования карборундаи упрочнения тигля не происходит,что приводит при выпуске из печи расплава к быстрому размыванию карборундового тигля, гарнисажа и разрушению футеровки печи.Если дополнительную шихту в первыйпериод плавки под окололеточныйэлектрод вводить в количестве меньше0,05 от навески основной шкхты (навремя продолжительности первого периода О, 15-0,3 общей продолжительностиплавки), то шихты недостаточно длянормализации работы колошника, к око-.лолеточному электроду начинает сходить шихта (основная) от других электродов, что в конечном итоге приводитк быстрому размыванию карборундового тигля, гарнисажа и разрушению футеровки печи.Количество дополнительной шихты,вводимой под окололеточный электродв первый период плавки, более 0,155от навески основной шихты нецелесообразно (излишне) и приводит к снижению содержания кальция в готовом силикокальции за счет неполноты протеКавк 1 Я ПРОЦЕССа НВСЬ 1 п.ЕНИЯ КаЛЬЦИЕМсвободного кремния сплава, не связан"ного в силкцкды.Когда продолжительность первогопериода плавки меньше 0,15 общейпродолжительности плавки, формирование карборундового тигля неполное,что при Выпуске расплаВа из печи приводит к разрушению футеровкк печи ибь 1 строму Выходу ее кз строя,Прк продолжительности первого периода планки больш 0,3 общей еепродолжительности образуется избыточное количество карборунда. Это приводит к снижению емкости тигля, уменьшению металлического расплава в печи,сн 1 гженкю ее прО 11 зводительпо(ти и повышенному угару кальция, а такжезатруднениям выпуска расплава пзпечи.Если токовая нагрузка в первьп 1период плавки (0,15-0,3 общей еепродолжительности) на Окололеточномэлектроде снижена менее чем на 107. посравнению с токовой нагрузкой на других электродах, оптимальной для выплавки силикокальция, мощность фазыповышена, что приводит к затруднениям формкрованкя карборундовоготигляеЕсли токовая нагрузка окололеточного электрота в первый период плавки снкжена более чем на 20% мощности недостаточно для получения высококремнистого сплава кз загружаемойпихты, что ведет к затягива 1 ппо проплавления, герегреву металлическогорасплава под другими электродами,с 1 п 1 женкю сплава и содержания в немкальц 1 я к кремния.П р к м е р. Испытание предложеннОЙ тсхнОПОГки ВыплаВки силикОкальция. проьодят В промьппленной печи с мощностью трансформатора 15 МВ А. Плавки Ведут на 3 ступени напряжения (141,5 В) на основной шихте, состоящей из кзарцкта с содержанием 977 ЫО, извести с содержанием 967 СаО, углеродистого Восстановителя (коксового срешка, древесного угля) и металлодобавок (железной стружки с содержанием железа 90%) при их соотношенк 1. 1:О, 3:0,6; 0,25:0,2.Плавки ведут по 3 вариантам кампаний на печи после выплавки ферросилиция марки ФС 65 (т.е, СО сформированным гарнисажем) .В первом гаркачте после выпуска расплава 11 з печк под Окололеточн 1,111электрод загружают 321 кг коксового орешка (0,15 от кокса, содержащегося в основной шихте плавки) и продавливают электродом в зону тигля. Затем набирают токовую нагрузку ца электро дях таким образом, что на окололеточ-. ном электроде она на 107 ниже (739 Л), чем на двух других электродах (821 А). К этим электродам загружают основную шихту, а к окололеточномуспепиаль- О но подготовленную дополнительную шихту, состоящую из кварцита, коксового орешка и древесного угля при их соотношении (1:0,6:0,25), соответствующем соотношению этих компонентов в 5основной шихте,Сниженную нагрузку на окололеточном электроде держат в продолжении0,15 общей продолжительности плавки,которая продолжается в общей сложности 2 ч, т.е. в течение 18 мин, чтои является первым периодом плавкиВ течение всего зремени первогопериода плавки под окололеточный2 гэлектрод загружают дополнительнуюшихту, количество которой 0,05 отмассы основной шихты, задаваемойна плавку.После окончания первого периодатоковую нагрузку на окололеточцом ЗОэлектроде устанавливают такой же,как и на других электродах, тй .821 Л, и второй период плавки веду г,погружая под все электроды толькоосновную шихту предназначенную ня ЗплавкуПродолжительность кампании попервому варианту 40 сут (480 плавок) .После окончания плавок металлвыпускают в ковш, выдерживают в тече ние 15-20 мин цля лучшего осажденияметалла, затем шпак сливают, а металл разливают в чугунную изложницу.Остьпзший металл взвешивают отбираютпробы на химический состав, в которых 5затем определяют содержание кремния,кальция и железа.Кроме этого, на каждой плавке варианта (в середине плавки) контактнымтермометром определяют температурукожуха ванны у летки печи что характеризует глубину размывания гярнисажа и Футеровки по ходу кампании.Среднеплявочные параметры выплавки силикокяльция и показатели плавок приведены в табл, 1 и 2 (величины изменения от начала кямпяции к ееконцу представлены в виде срецнесуточных данных, т.е. по 12 плавок, запервые и последние сутки кампании).Бь 1 плавку лигатуры по второму итретьему вариантам предлагаемой технологии осуществляют на той жеосновной и дополнительной шихте, чтои в кампании по первому варианту,и в том же порядке проведения операций .В плавках по известному способупаблгодяется значительное разрушениегарцисажа и футеровки печи, и этикампании прекращают из-зя опасностипроедания печи, Это подтверждаетсязначительным снижением производительности печи к концу кампаний (соответственно по вариантам на 20,4, 23,9и 209 Е) и значительным увеличениемтемпературы кожуха печи у леточногоотверстия, которая ня 85-120 С выше,чем в плавках испытываемых вариантовпо предлагаемой технологии,Таким образом, по средним показателям предлагаемый способ значительно эФФективнее известного; производительность по Физическому весу металла, получаемого за выплавку, выше на 1-6,57., а по базовому сплаву (157 Са) - на 10,5-24,77; содержание кальция больше на 8,9 16,5 отн. 7.; извлечение кальция выше на б,38-14,57.; расход электроэнергии ца получение 1 т (базовой) сплава ниже на 1031-2139 кВт ч; сплав по содержанию кальция от начала кампании к ее окончанию более стабилен и полность;.о отвечает марке силикокальция СК 15, в то время как в плавках по известному способу к концу кампании (практически большую часть кампании) получается сплав, соответствующий более низкой марке СК 10; продоггжительность кампаний выплавки силикокальция значительно выше из-за бо.-:ее вь сов кой стойкости гарнисажа и футеровки печи, особенно в районе летки.Ожидаемый экономический эФФект при использовании предлагаемого способа выплавки силикокяльпия марки СК 15 углетермическим процессом составит примерно 250 000 руб, в год.а о СО СО ь л л Л О СО сО СЬ ф- со 0 СО а 0 л л лГГ СЧ а а О ь С 1л 4 л л л о о ;Г щ Эхх м ГЧ О 0сО ль СЧ 0 Л 0 0 0- СО а о л л м Ю 0 Эх - СЧ СОл л л СЧ а а и д Л 0 л л л 4"1 О 1 и 1 Е Х ОМэС 4 юо3 л а ч ЭМ 0 са0 Сх х --- .Э а ФГ ЦЖх хив о ооаГ жЭЭХо ВЬ а 4 о о щ 4СЧ СЧ СЧ СЧ М х ч СЧ х- М о о о СЧ СЧ С 4 МСЧ0 О оСЧ СЧ СЧ а СГ Э 1 СЧ а 3 5 10 а1С 4о Э о 0 СО О лО СО М СЧ Л СО СЧ ф- СО М - О 1 В СО СО О О ц О с л л л л л л со л л О СО СО СЧ СЧ С 4 М С 4 СЧ х м м 0 Гл л л л лЛ СО Л .Ф щФЩ Ю о) 1 О СО см рь х д оЭЦ ГОо хов охЕ г 1 О 1 ОО СЧ.41г) д жХ Ио д Р овхожц М о)ож Жх ох 8жф СГ ГГ вжожвоохХДГС Г; ЫГо 5 Г" бЗ с о ы 1 сч.Ф сО Г с 4 счс л Ю Ю О СЧсЧ СЧ 1 сОС 4 Г 3 г)ГГ Щ ЩОе ВГГ СЧ Ги Л- сО СО О1 1иф ГГ 1 Р е со Ф г- сОсьО ОСЧ ГЧ-:Р сОс 4 Орс 4 с 4 Ф Ф ООЭ О О ь Ь СО сч с" 4 СО е в СО сО сч счЭ о а И 1 1 в 1 1 1 о д в:в ц О св сч сч их 51 д Д в х е а х и оад х и ивФойхщхо ах дэ оахо Е РоехХХ 1х що цй д сч г - " - т -дхоэпохо ос ад о эц хххо ща, х х о хацэцооцде индо 5 в яоо ха,дух1 кое ооыоххахда ио ц э бд хоох д Е Х О Е о ц д а 1 Еф но х 1 а хх о о о цд ох о эо д с х о оо с о д асс.хоцца Н е о х щ охдпод ххоха х 0,О Н Д Х Х оэхаацц ОДО 0,0 В,О ОХХО1хо Вх ойдо 3 хо э о охцйх Й сп д 1 ох, хо дрО х вх д х х х ощххе щх хд ооцэ