SU998567A1 - Шихта дл плавки низкокремнистого ферросилици - Google Patents

Description

, Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к произволству ферросплавов.

Объем производства низкокремнистого ферросилици  с содержанием 25% кремни  в последнее врем  все более увеличиваетс .

Этот находит все большее применение дл  раскислени  стали и особенно дл  легировани  как обычного , так и синтетического чугуна. Сплав обычно производитс  бесшлаковым про .цессом на шихте, состо щей из кварцита , железной стружки и кокса.

Известна шихта 1 дп  производства низкокремнистого ферросилици , содержаща  следующие компоненты, вес.% Железна  стружка 49-50 Кокс .15,5-16,5

Кварцит29-34

Наиболее близкой по технической сущности и по составу ингредиентов  вл етс  шихта 2 дл  плавки низкокремнистого ферросилици , содержаща  следующие компоненты, вес.%:

Кварцит33,0-35,5

Железна  стружка 46,5-49,0 ,Кокс, полукокс 16,5-19,0 Однако известна  шихта отличаетс  высокой электропроводностью, что приводит к высокой посадке электродов и значительным потер м кремни  в виде моноокиси и карбида кремни .

Высока  электропроводность шихты св зана, во-первых, с тем, что в ее составе более двух третей составл ющих , провод щих ток как при низкой , так и высокой температуре (железна  стружка + кокс ).

10

Во-вторых, высока  электропровод;ность этой шихты св зана с плотной ее укладкой, вызванной как высоким объемным весом, так и отсутствием процессов , привод щих к рыхлению твердой

15 шихты.

Наконец, в третьих, высока  электропрозодность этой шихты вызвана тем, что она быстро разогреваетс  как за счет высокой электропроводности, так

20 и в особенности за счет взаимодействи  кокса с образующейс  в зоне высоких температур моноокисью кремни  по реакции

SiO + 2С 5лО + СО (1)

25

Реакци  (i как известно, экзотермическа . Она сопровождаетс  значительным выделением тепла (ЛН -18600 кал ). В результате продукты 30 реакции нагреваютс  до 1700-1800 С,

а шихта на поверхности колошника до 800-1100 С.

Целью изобретени   вл етс  понижение электропроводности шихты на колошнике печи и уменьшение потерь кремни ,

Поставленна  цель достигаетс  .гем, что шихта дл  плавки низкокренистого ферросилици ,.включающа  :Кварцит, железную стружку, кокс, дополнительно содержит карбонатную марганцевую руду при следующем сооношении компонентов, вес.% Кварцит25-32

Железна  стружка 40-47,5 Карбонатна  марганцева  руда- 7-12,0 Кокс - 16,5-18,0 Карбонатна  марганцева  руда, как известно, разлагаетс  согласно реакции

(11)

МпО + СОг

МпСО,

Реакци  начинаетс  вблизи поверхности колошника при 500-55о°С. Она поглощает значительное крличество теплаХлН +42000 кал/моль). Много тепла расходуетс  и на нагрев выдел ющейс  углекислоты. При разложении карбонатов шихта разрыхл етс , что уменьшает токи шихтовой проводимости .

В результате охлаждени  шихты эндотермической реакцией (11) и ее разрыхлени  температура верхних слоев твердой шихты понижаетс  на 200ЗОО С , что уменьшает ее электропроводность в 1,5-2,а раза.

Кроме этого, образующа с  при разложении карбонатов закись марганца взаимодействует с кремнеземом и примесными окислами шихты, образует |В ней легкоплавкий жидкоподвижный шлак. Плавление легкоплавких силийКатов марганца также сопровождаетс  значительным расходом тепла, и следовательно, также способствует охлаждению твердой шихты.

С другой стороны, этот шлак, стека  в горн печи, способствует разрушению образовавшихс  в холодных зонах печи согласно реакции 1) карбидов кремни .

Это приводит к тому, что потери кремни  при плавке ферросилици  уменьшаютс . Количество шлака при этом не изменаетс , так как жидкоподвижный шлак в зонах высоких температур горна легко восстанавливетс , в том числе и карбидом кремни

При введении в шихту карбонатной марганцевой -руды измен ютс  не толь ко температурные услови , но и состав сплава. Содержание марганца, в частности, в сплаве повышаетс .

Повышение содержани  марганца в низкопроцентном ферросилиции до

4-6% при концентрации кремни  -х 25% не преп тствует его использованию в сталеплавильном и, в особенности, в литейном производстве. Наоборот, така  добавка марганца делает 25% ферросилиций магнитным, и следовательно , облегчает дозирование и подачу ферросплава в печь.

С другой стороны, замена таким сплавом ферросилици  и ферромарганца сделает состав чугуна более стабильным и уменьшит угар и креМни , и марганца в вагранках примерно вдвое. альнейшее.же .повышение концентрации арганца в.сплаве Фс 25 снова делает его немагнитным.

Кроме этого, при большем, чем 6% содержании марганца в сплаве, при производстве многих марок чугуна в ихту дл  ваграночной плавки нар ду со сплавом, производиналм из предлагаемой шихты, содержащим кремний и марганец, приходитс  добавл ть низкопроцентный ферросилиций без марганца, что осложн ет работу шихтового пролета ,

Поэтому расход карбонатной руды предел етс  как ее охлаждающим действием , так и составом получаемого сплава. Содержание марганца в карбонатных рудах, используемых в насто щее врем , колеблетс  в пределах 26-31%. При подобном колебании содерхсани  марганца в руде ее расход в пределах 7,0-12,0% обеспечивает возможность получени  сплава с содержанием 4-6% марганца.

При использовании богатой руды ее расход беретс  по нижнему пределу. При использовании более бедной руды ближе к верхнему пределу.

С другой стороны, подобный расход руды достаточнр охлаждает колошник, не вызыва  дополнительного расхода электроэнергии на разложение карбонатов и восстановление Чэксидов марганца . ..

Последнее св зано как с тем, что улучшаетс  электрический режим работы печи, эак и с тем, что улучшаетс  использование кремни  в первую очередь за счет уменьшени  количества шлака и уменьшени  в нем концентрации карбида кремни .

Пример. В печи 100 кВА и 23 МВД выплавл ли сплав Фс 25 на шихте следующих составов:

12 3 4 Известный

28

32

34

30

47,5 43,0

47

40

, 19,0 18,0 16,5 -18,0

Нет 12,0 8,0 7,0 опытных плавках 4-й серии применили руду с содержанием 31% Мп, в остальных - 27%. В опытах были по лучены сплавы следующих составов: 1 234 5 ,% 25,2 26,2 25,9 26, 0,7 5,7 4,5 4,. .Извлечение ; кремни  98% 98% 98 Извлечение марганца 92% 95% 95% Расход электро2950 2980|Не оп-Не6 энергии реде- ред ЛЯЛСЯ /1ЯЛ Посадка электродов цри плавке ферросилици  на шихте, содержащей марганцевую руду, улучшилась. Колошник стал более холодным и работал зн чительно м гче, газы выходили более холодные и равномерно. Количество шлака не увеличилось Однако шлаки стали более стабильными по содержанию ,   СаО. Содержание S4 С в них снизилось и колебалось в пределах 4-5%. Содержание МпО в шлаке было в пределах 0,3-1,0%. Извлечение кремни  в сплав увеличилось на 2%. Сплавы, полученные из опытной ших ты, использовали при производстве чугуна в вагранках. При этом расход ферромарганца из ваграночной шихты исключили. Выход чугуна, удовлетвор  и цего требовани  ТУ по химическому составу,увеличилс  по Содержанию марганца на 20% по содержанию кремни  иа 10%. Такши образом, предлагаема  шихта дп  плавки низкокремнистого ферросилици  позвол ет: улучшить элект .рический и шлаковый режим плавки ферросилици  Фс 25/ уменьшить потери кремни  при плавке ферросилнциа на 2%; сократить расход при плазке ферросилици  дефицитной- ферросплавной стружки примерно на 5%, улучшить качество получаемого сплава и получить у потребител  экономию кремни  и марганца. Как показывают расчеты, при использрвании 100 тыс. т. получаемого из предлагаемой шихты ферросилици  можно сэконотйить -f 10 тыс, т ферромарганца , что даст эконсмшический. эффект более 2 млн. руб. ФорМула изобретени  Шихта дл  плавки низкокремнистого ферросилици , вкгаочающа  кварцит , железную стружку, кокс, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  ее электропроводности на колошнике печи и уменьшени  потерь кремни , она дополнительно содержит карбонатную марганцевую руду при следующем соотношении компонентов, вес.%1 .28-32 Кварцит Железна  40,0-47,5 стружка Карбонатна  марганцева  7,0-12,0 16,5-18,0 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Рысс М.А. Производство ферросплавов . М., Металлурги , 1968, с.157-168.. . 2.Рысс М.А. производство ферросплавов . М., Металлурги , 1975, с.4952 ..

Claims (3)

1. Формула изобретения

   Шихта для плавки низкокремнистого ферросилиция, включающая кварцит, железную стружку, кокс, отличающаяся тем, что, с целью . уменьшения ее электропроводности на колошнике печи и уменьшения потерь кремния, она дополнительно содержит карбонатную марганцевую руду при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Кварцит Железная стружка Карбонатная марганцевая руда Кокс

   Источники . _ принятые во внимание при экспертизе

   1. Рысс М.А. Производство ферросплавов. М., Металлургия, 1968, с.157-168.
2. 2. Рысс М.А. Производство ферро- • сплавов. М., Металлургия, 1975, с.4952.
3. 7,0-12,0 16,5-18,0