RU2094518C1

RU2094518C1 - Mixture for melting of ferrosilicium

Info

Publication number: RU2094518C1
Application number: RU96113642A
Authority: RU
Inventors: В.В. Харлан; П.И. Саблин; В.Н. Бобрышов; А.В. Кононенко; Г.А. Белкин
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 1997-10-27

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: mixture comprises quartzite, woody and metal waste, metallurgical coke being mixed with pitch coke, mass portion of metallurgical coke being 5-50 % of total coke weight. Said mixture comprises, mas.%: woody waste, 4-50; mixture of pitch and metallurgical coke, 10-30; metal waste, 5-20; quartzite, the balance. EFFECT: improved quality. 5 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к шихтам для производства железокремниевых сплавов. The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to blends for the production of iron-silicon alloys.

Известна шихта для выплавки ферросилиция (Рысс М.А. Производство ферросплавов. М. Металлургия, 1975, с. 50) следующего состава, мас. Known mixture for the smelting of ferrosilicon (Ryss MA Production of ferroalloys. M. Metallurgy, 1975, S. 50) of the following composition, wt.

Кварцит 47-68
Кокс 12-16
Полукокс 12-16
Металлические отходы 1-30
Однако такая шихта имеет повышенное содержание золы в коксе, что ведет к повышению содержания в сплаве алюминия и титана, что делает этот сплав неприемлемым для производства трансформаторной стали.Quartzite 47-68
Coke 12-16
Semi-coke 12-16
Metal waste 1-30
However, such a charge has a high ash content in coke, which leads to an increase in the content of aluminum and titanium in the alloy, which makes this alloy unacceptable for the production of transformer steel.

Наиболее близким по составу и достигаемому техническому результату является шихта для выплавки ферросилиция (авт. св. N 648635, кл. C 22 C 33/00, 1979), которая содержит, мас. The closest in composition and technical result achieved is a mixture for smelting ferrosilicon (ed. St. N 648635, class C 22 C 33/00, 1979), which contains, by weight.

Брикетированный гидролизный лигнин или целлолигнин 1-51
Древесные отходы 5-70
Пековый или нефтяной кокс 0,5-16
Металлические отходы 1-11
Кварцит Остальное
Основная цель известного изобретения получение чистого ферросилиция по примесям алюминия (ниже 1%) и титана (ниже 0,1%), который можно использовать для производства высококачественной трансформаторной стали.Briquetted hydrolysis lignin or cellolignin 1-51
Wood waste 5-70
Pitch or petroleum coke 0.5-16
Metal waste 1-11
Quartzite Else
The main objective of the known invention is the production of pure ferrosilicon impurities of aluminum (below 1%) and titanium (below 0.1%), which can be used to produce high-quality transformer steel.

Недостатком известного технического решения является то, что в шихте используют только чистый кокс, который, как известно, снижает производительность печи, работа колошника становится неудовлетворительной. Для предотвращения этого применяют в большом количестве щепу до 70% а также брикетированный гидролизный лигнин или целлолигнин, которые служат разрыхлителями и предотвращают спекание колошника и обеспечивают его нормальную работу. Однако наряду с этим необходимо отметить недостатки этих компонентов, так как они выполнены в виде брикетов. Крупные брикеты плохо укладываются на колошнике и не могут обеспечить равномерный выход газа. В местах скопления брикетов газ проходит без сопротивления, а в других участках газ совершенно не проходит, уменьшая этим самым выход металла; часто наблюдаются свищи. A disadvantage of the known technical solution is that only pure coke is used in the charge, which, as you know, reduces the furnace productivity, the work of the top becomes unsatisfactory. To prevent this, wood chips up to 70% are used in large quantities, as well as briquetted hydrolysis lignin or cellolignin, which serve as baking powder and prevent sintering of the top and ensure its normal operation. However, along with this, it is necessary to note the disadvantages of these components, since they are made in the form of briquettes. Large briquettes do not fit well on the top and cannot provide a uniform gas outlet. In places where briquettes accumulate, gas passes without resistance, and in other areas gas does not pass at all, thereby reducing the metal yield; fistulas are often observed.

Цель изобретения получение высококачественного ферросилиция с содержанием алюминия и титана ниже 0,9 и 0,1% соответственно при одновременном уменьшении расхода электроэнергии и дорогих шихтовых материалов пекового кокса и гидролизного лигнина или целлолигнина (которые являются заменителями кокса). The purpose of the invention is to obtain high-quality ferrosilicon with an aluminum and titanium content below 0.9 and 0.1%, respectively, while reducing the energy consumption and expensive charge materials of pitch coke and hydrolysis lignin or cellolignin (which are substitutes for coke).

Поставленная цель достигается тем, что шихта для выплавки ферросилиция содержащая кварцит, кокс пековый, древесные отходы и металлические отходы дополнительно содержат металлургический кокс, который используют в виде смеси с пековым, при следующем соотношении компонентов, мас. This goal is achieved in that the mixture for smelting ferrosilicon containing quartzite, pitch coke, wood waste and metal waste additionally contain metallurgical coke, which is used as a mixture with pitch, in the following ratio of components, wt.

Древесные отходы 4-50
Смесь пекового и металлургического кокса 10-30
Металлические отходы 5-20
Кварцит Остальное,
причем доля металлургического кокса 5 50% от общей массы смеси коксов.Wood waste 4-50
A mixture of pitch and metallurgical coke 10-30
Metal waste 5-20
Quartzite Else,
moreover, the proportion of metallurgical coke is 5 to 50% of the total mass of the coke mixture.

Наилучшие результаты по качеству и производительности наблюдаются при применении Банического кварца, при этом размер древесных отходов (щепы) не должен превышать 50 мм. В качестве металлических отходов лучше применять металлическую стружку марки 14 A (ГОСТ 2787-75) или смесь металлической стружки марки 14 A с обрезью трансформаторной стали, размером не более 42 мм. The best results in quality and productivity are observed with Banic quartz, while the size of wood waste (wood chips) should not exceed 50 mm. As metal waste, it is better to use metal chips of brand 14 A (GOST 2787-75) or a mixture of metal chips of brand 14 A with a cutoff of transformer steel, not exceeding 42 mm in size.

Применение Банического кварцита повышает качество ферросилиция, так как он обладает хорошей восстановимостью, мало содержит примесей глинозема и титана. The use of Banic quartzite improves the quality of ferrosilicon, since it has good reducibility, and contains little impurities of alumina and titanium.

Древесные отходы применяются в качестве разрыхлителей, так как в шихте содержится пековый кокс, который склонен к спеканию. При применении древесных отходов менее 4% их становится недостаточно и мало проявляется их разрыхляющая роль, а применение их выше 50% уже не является целесообразным, так как процесс плавки не улучшается, увеличивается тепловая нагрузка на конструктивные элементы печи и происходит перерасход древесной щепы. Предельный размер щепы не более 50 мм, обусловлен процессом плавки, так как более крупная фракция ухудшает перемешивание шихты. Wood waste is used as baking powder, since the mixture contains pitch coke, which is prone to sintering. When using wood waste, less than 4% of them becomes insufficient and their loosening role is little manifested, and their use above 50% is no longer advisable, since the smelting process does not improve, the heat load on the structural elements of the furnace increases and wood chips are overused. The maximum size of the chips is not more than 50 mm, due to the melting process, since a larger fraction impairs the mixing of the mixture.

Особенностью предлагаемого технического решения является то, что шихта в качестве восстановителя содержит смесь пекового и металлургического кокса в пределах 10 30% причем доля металлургического кокса составляет 5 50% от общей массы коксов. За счет добавок металлургического кокса смесь в целом обладает повышенной реакционной способностью, при этом стабилизируется электрический режим, снижается удельный расход электроэнергии и т.д. Однако при увеличении металлургического кокса более 50% в общей смеси снижается качество сплава, а при содержании менее 5% улучшения реакционной способности смеси практически не наблюдается. При содержании смеси коксов в шихте менее 10% кокса становится недостаточно для полного протекания реакции восстановления, а при содержании более 30% он становится лишним, дополнительно загрязняя сплав по алюминию и титану. A feature of the proposed technical solution is that the mixture as a reducing agent contains a mixture of pitch and metallurgical coke in the range of 10 30% and the proportion of metallurgical coke is 5 50% of the total mass of coke. Due to the addition of metallurgical coke, the mixture as a whole has a high reactivity, while the electrical regime is stabilized, the specific energy consumption is reduced, etc. However, with an increase in metallurgical coke by more than 50% in the total mixture, the quality of the alloy decreases, and with a content of less than 5% there is practically no improvement in the reactivity of the mixture. When the content of the coke mixture in the charge is less than 10%, coke becomes insufficient for the complete reduction reaction to occur, and when the content is more than 30%, it becomes redundant, further polluting the alloy in aluminum and titanium.

Исследования показали, что доля металлических отходов должна быть в пределах 5 20% При меньшем содержании определяется недостаток в железе, а при большем его избыток. Наилучшим вариантом по выбору металлических отходов является стружка марки 14 A, стружка углеродистых сталей, которая не загрязняет сплав примесями. Также можно применять смесь стружки марки 14 A с обрезью трансформаторной стали размером не более 42 мм ( размер по любой диагонали). Studies have shown that the proportion of metal waste should be in the range of 5–20%. With a lower content, a deficiency in iron is determined, and with a larger excess. The best option for choosing metal waste is 14 A grade shavings, carbon steel shavings that do not contaminate the alloy with impurities. You can also use a mixture of grade 14 A shavings with a cut-off of transformer steel with a size of not more than 42 mm (size on any diagonal).

Превышение размера обрези приводит к нарушению стабильности процесса плавки. Exceeding the size of the trimming leads to a violation of the stability of the melting process.

Шихта была опробована в промышленном производстве при выплавке 65%-ного ферросилиция в электропечи мощностью 11000 кВ•А. The charge was tested in industrial production by smelting 65% ferrosilicon in an electric furnace with a capacity of 11000 kV • A.

Состав шихты и результаты плавок приведены в таблице. The composition of the mixture and the results of the heats are shown in the table.

Как видно из таблицы, оптимальным вариантом является второй, при котором снижается удельный расход электроэнергии и содержание примесей в сплаве. As can be seen from the table, the best option is the second, in which the specific energy consumption and the content of impurities in the alloy are reduced.

Были дополнительно проведены еще две плавки состава шихты по варианту II, отличие состояло в том, что изменяли соотношение в смеси доли пекового и металлургического коксов (95% пекового + 5% металлургического и 50% пекового и 50% металлургического коксов). В этих случаях удельный расход электроэнергии составил, кВт• ч: 8300 и 6900 соответственно; содержание в сплаве алюминия, 0,2 и 0,7 соответственно и содержание в сплаве титана, 0,04 и 0,08 соответственно. Two more melts of the charge composition according to option II were additionally carried out, the difference was that the ratio in the mixture of the proportion of pitch and metallurgical cokes (95% pitch + 5% metallurgical and 50% pitch and 50% metallurgical cokes) was changed. In these cases, the specific energy consumption was, kW • h: 8300 and 6900, respectively; the content in the aluminum alloy, 0.2 and 0.7, respectively; and the content in the titanium alloy, 0.04 and 0.08, respectively.

Таким образом, предложенный состав шихты для выплавки ферросилиция обеспечивает высокое качество сплава по примесям алюминия (менее 0,9%) и титана (менее 0,1%) при одновременном повышении производительности и уменьшении удельного расхода электроэнергии. Это удалось получить благодаря рациональной компановке шихты, подбору шихтовых материалов и повышенной реакционной способности пекового и металлургического коксов. Thus, the proposed composition of the charge for smelting ferrosilicon provides high quality alloys based on impurities of aluminum (less than 0.9%) and titanium (less than 0.1%) while increasing productivity and reducing specific energy consumption. This was achieved thanks to the rational composition of the charge, the selection of charge materials and the increased reactivity of pitch and metallurgical cokes.

Claims

1. The mixture for smelting ferrosilicon containing quartzite, pitch coke, wood and metal waste, characterized in that it additionally contains metallurgical coke, which is used as a mixture with pitch, in the following ratio of components, wt.

Wood waste 4 50
A mixture of pitch and metallurgical coke 10 30
Metal waste 5 20
Quartzite Else
moreover, the proportion of metallurgical coke is 5 to 50% of the total mass of the coke mixture.

2. The mixture according to claim 1, characterized in that Banic quartzite is used as quartzite.

3. The mixture according to claim 1, characterized in that as wood waste, wood chips are used with a size of not more than 50 mm.

4. The mixture according to claim 1, characterized in that the quality of the metal waste used chips grade 14A.

5. The mixture according to claim 1, characterized in that as a metal waste, a mixture of grade 14A chips and a cut of transformer steel with a size of not more than 42 mm are used.