SU1321765A1 - Восстановительна смесь дл выплавки ферросплавов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области черной металлургии и может быть использовано при выплавке ферросплавов в рудовосстановительных электропечах. Целью изобретени   вл етс  повышение электросопротивлени  смеси, увеличение извлечени  ведущего элемента и снижение расхода коксика. Восстановительна  смесь дл  выплавки ферросплавов содержит, мас.%: коксик 85- 99 и отходы графитировочной шихты электродных заводов 1-15. При этом отходы графитировочной шихты электродных заводов содержат, мас.%: карбид кремни  5-30; оксид кремни  5-20; оксид железа 1-5; оксид алюмини  0,5- 5; оксид кальци  0,5-5; оксид магни  0,5-5; углерод - остальное. Применение восстановительной смеси  ЛЛ выплавки силикдмарганца позвол ет повысить электросопротивление ванны электропечи на 3-45%, увеличить извлечение марганца и кремни  в. сплав соответственно на 0,8-1,3Z и 1,4- 2,3% снизить расход коксика на 7-43 кг на тонну сплава. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. (Л

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть исйользо- вано при вьшлавке ферросплавов в рудовосстановительных электропечах.

Цепь изобретени  - повышение электросопротивлени  смеси, увеличение извлечени  ведущего элемента и снижение расхода коксика.

Восстановительна  смесь дл  вьш- лавки ферросплавов содержит и комплексные отходы графитировочной шихты электродных заводов при следующем соотношении компонентовj мас.%: Коксик85-99

Отходы графитировочной шихты электродных заводов1-15 , Отходы графитированной шихты

электродных заводов содержат, мас.%

Карбид кремни  Оксид кремни  Оксид железа Оксид алюмини  Оксид кальци  Оксид магни  Углерод

5-30 5-20 1-5 0,5-5 0,5-5 0,5-5 Остальное

Технологический процесс производства графитированных электродов и других видов графитированной продукции предусматривает на одной из стадий нагревание материала без доступа воздуха до высокой температуры (2200-2800°С) в специальных электрических печах.

Дл-1 более равномерного подвода тепла и предотвращени  окислени  электродную продукцию, уложенную штбел ми в процессе графитации, засыпают высокозольным углеродным материалом в смеси с кварцевым песком. Графитаци ведут при 1800-2800 С.

В загружаемой таким образом печи теплова  энерги , вьиел юща с  при прохождении через штабель электрического тока, расходуетс  на графи- тирование углеродных материалов и на образование отбросового материала, полученного в результате взаимодействи  высокозольного згглеродного материала и кварцевого песка.

После окончани  графитации электродной продукции засыпочный материал не имекнций дальнейшего использовани , представл ет собой отходы графитированной шихты, которые с успехо могут быть использованы в качестве восстановител  в составе шихты дл 

3217652

выплавки ферросплавов. В качестве восстановител  может быть использована также пыль и шламы газоочистки цехов производства графитированной j; продукции, представл ющие собой отходы графитировочной шихты электродных заводов. В случае необходимости материал может быть получен специально составлением смеси, содержащей

Ш оксиды (SiOj, FeO, AljO) и углеродный материал с последующим воздействием высокотемпературной обработкой (вьш1е 1800°С).

Все компоненты, вход щие в сосJ5 тав предлагаемой восстановительной смеси,  вл ютс  полезными при выплавке ферросплавов, способствуют по- вьш1ению электросопротивлени  ванны печи и улучшению термодинамических и кинематических условий восстановлени .

Кремний и углерод карбида кремни  принимают участие в восстановлении окислов металлов. Оксид кремни , оксид кальци  и оксид магни   вл ютс  флюсующими компонентами, способст- вукмще снижению в зкости расплава. Двуокись железа и кремни , восстанавг- лива сь, увеличивает содержание же30 леза и кремни  в сплаве.

Предлагаема  восстановительна  смесь дл  выплавки ферросплавов позвол ет рационально и практически полностью утилизировать отходы гра35 фитировочной шихты электродных заводов .

В отходах графитированной шихты электродных заводов углерод распределен в элементарных объемах равно40 мерно и окружает пленкой каждую карбидную , оксидную и оксикарбидную частицу. Это обеспечивает значительное увеличение прочностных характеристик восстановител , а также по45 вьшгает активное сопротивление ванны и улучшает другие технико-экономические показатели.

20

25

Выбор отходов графитировочной шихты в качестве восстановител  объ сн етс  тем, что присуща  этому матеиалу порода строени  и существующие химические св зи обеспечивают более высокое электросопротивление и хорошие термодинамические и кинетические услови  физико-химических взаимодействий между составными компонентами в процессе вьшлавки ферросплавов .

Карбид кремни  в отходах графи- тировочной шихты распределен равномерно по всему объему. -В процессе плавки в электропечи такое распределение микрочастиц карбида кремни  в непосредственном соприкосновении с оксидами кремни  и марганца играет положительную роль, повыша  электросопротивление ванны печи в верхних горизонтах. В известных способах испольэ овани  карбида кремни  в качестве восстановител  .последний разлагаетс  в зоне высоких температур ( 1500°С) на элементарный кремний и углерод, при этом кремний практически не усваиваетс  металлом и улетучиваетс  в виде паров кремни  или моноокиси кремни . В предлагаемой восстановительной смеси дл  вьшлавки ферросплавов карбид кремни  в отходах графитировочной шихты вступает в реакцию с наход щимис  в непосредственном ,, соприкосновении с ним оксидами . Продукты реакции переход т в сплав по уравнению

пМеО + nSiC

+ СО

30

в результате протекани  этой ре- ак1щи сокращаетс  кратность шлака и, как следствие, уменьшаютс  потери ме- (талла с окислами шпака.Присутствие в отходах графитировочной шихты оксид- ной части способствует снижению в зкости шлака.35

Коксик в количестве 85-99% используетс  дл  полного восстановлени  окислов. При введении менее 85 мас.% коксика окислы восстанавливаютс  не

Шихту в печь загружают непрерьшн а вьшуск расплава производ т периодически . В процессе плавки непре-. рывно контролируют активное сопроти ление ванны. Основные показатели вы лавки приведены в таблице.

Результаты исследований свидетел

ствуют о том что использование отхо дов графитировочной шихты электродных заводов в количестве 1-15% в со таве восстановительной смеси позвол

полностью, а при увеличении его кол -40 ет повысить активное сопротивление

чества более 99 мас.% резко снижаетс  электросопротивление шихты, электроды сид т высоко, увеличиваютс  тепловые потери с колошника печи. В соответствии с ГОСТом коксик должен удовлетвор ть следующим требовани м содержание серы не должно превьшзать 2,0%, влаги не более 10,0%.

Содержание отходов графитировочной шихты обусловлено тем, что введение его в количестве менее 1,0% недостаточно дл  более полного процесса , восстановлени  окислов металла , а также создани  ванны печи с высоким удельным электросопротивлением .

Введение отходов графитировочной шихты в восстановительную смесь в ко0

5

личестве более 15% приводит к тому, что не все компоненты отходов графитировочной шихты участвуют в процессе восстановлени . Оставша с 

5 часть компонентов переходит в шлак, что обусловливает повьшзенные кратности шлака и снижение извлечени  ведущего элемента.

При использовании отходов графи0 тировочной шихты электродных заводов в составе восстановительной смеси в процессе выплавки протекают реакции экзотермического характера, что свидетельствует снижению расхода

5 электроэнергии на 1,0-1,5%.

Опыты по выплавке товарного сили- комарганца провод т в трехфазной электропечи мощностью 160 кВ-А. Дл  выплавки примен ют неофлюсованный 0 марганцевый агломерат, кварцит и уг- леродистьш восстановитель в различных соотношени х (см. таблицу). Во всех вариантах соотношение агломерата и кварцита не измен етс  и составл ет 80 и 20% соответственно, т.е. наиболее характерное соотношение при выплавке сплава в промьшшенных услови х .

Шихту в печь загружают непрерьшно, а вьшуск расплава производ т периодически . В процессе плавки непре-. рывно контролируют активное сопротивление ванны. Основные показатели выплавки приведены в таблице.

Результаты исследований свидетельствуют о том что использование отходов графитировочной шихты электродных заводов в количестве 1-15% в составе восстановительной смеси позвол 5

0

5

ванны печи и улучшить основные показатели процесса - увеличить извлечение марганца и кремни  и снизить расход дефицитного кокса. При вводе в восстановительную смесь отходов менее 1% эффект получаетс  незначительным.

Более 15% отходов в смеси позвол ет повысить активное сопротивление ванны, однако при этом снижаетс  извлечение марганца и кремни . Это обу- словлено повьвпением кратности шлака . за счет вносимых отходами трудновосстановимых оксидов алюмини  и кальци .

Использование предлагаемой восстановительной смеси дл  выплавки ферросплавов позвол ет повьюить электросопротивление ванны печи, увеличить

51321765

извлечение марганца и кремни  в сплав снизить удельный расход электроэнергии и шихтовых материалов.

Кроме того, изобретение позвол ет эффективно утилизировать отходы гра- 5 фитировочной шихты электродных заводов .

т с

Claims (2)

1. Восстановительна  смесь дл  вьшлавки ферросплавов, содержаща  коксик, отличающа с  тем, что, с целью повышени  электросопротивлени  смеси, увеличени  извлечени  ведущего элемента и снижени  расхода коксика, она дополнительно содержит отходы графитировочной ших

15

смеси.

%

30

13

69

70 69

0,3 0,95 0,96

76,2 76,8 77,2 42,2 43,5 44,3

442

438

434

ты электродных заводов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

85-99

Коксик

Отходы графитировочной шихты электродных

заводов1-15

2. Смесь ПОП.1,отличающа с  тем, чтоотходы графитировочной щихты электродных заводов содержат, мас.%:

Карбид кремни 5-30

Оксид кремни 5-20

Оксид железа1-5

Оксид алюмини 0,5-5

Оксид кальци 0,5-5

Оксид магни 0,5-5

УглеродОстальное

30

99

90

85

10

15

0,98 1,24 1,41

77,4 78,6 78,1 44,9 45,8 45,3

434

431

399

395

4340 4330 4315

2130 2120 2115

Редактор Н.Бобкова

Составитель К.Сорокин Техред Л.Олийнык

Закаэ 2725/20 Тираж 604Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

4297 4276 4287

2108 .2069 2078

Корректор И.Эрдейн