[go: up one dir, main page]

RU2451098C2 - Melting method of ferrosilicon in ore heat-treatment furnace - Google Patents

Melting method of ferrosilicon in ore heat-treatment furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2451098C2
RU2451098C2 RU2010119793/02A RU2010119793A RU2451098C2 RU 2451098 C2 RU2451098 C2 RU 2451098C2 RU 2010119793/02 A RU2010119793/02 A RU 2010119793/02A RU 2010119793 A RU2010119793 A RU 2010119793A RU 2451098 C2 RU2451098 C2 RU 2451098C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
phase
diameter
furnace
bath
Prior art date
Application number
RU2010119793/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010119793A (en
Inventor
Александр Александрович Максимов (RU)
Александр Александрович Максимов
Георгий Александрович Чашин (RU)
Георгий Александрович Чашин
Иван Миронович Кашлев (RU)
Иван Миронович Кашлев
Александр Вячеславович Астахов (RU)
Александр Вячеславович Астахов
Андрей Анатольевич Маматов (RU)
Андрей Анатольевич Маматов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Кузнецкие ферросплавы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Кузнецкие ферросплавы" filed Critical Открытое акционерное общество "Кузнецкие ферросплавы"
Priority to RU2010119793/02A priority Critical patent/RU2451098C2/en
Publication of RU2010119793A publication Critical patent/RU2010119793A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451098C2 publication Critical patent/RU2451098C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method involves continuous loading to the furnace of charge with reducing carbon mixture and its electrothermic melting. At that, melting is performed in conditions of optimum compliance of electric operating mode to geometrical parameters of ore heat-treatment furnace as per ratios obtained during operation of furnaces, which use fossil coals in quantity of 50% as to carbon in composition of reducing carbon mixture.
EFFECT: invention allows melting ferrosilicon at minimum specific consumption of raw material and electric energy by optimising geometrical dimensions of ore heat-treatment furnace and electrical melting modes, which are determined depending on ratio of fossil coals in reducing carbon mixture.
3 cl, 3 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к углетермическому способу выплавки ферросилиция в рудотермической печи.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, and in particular to a carbon thermal method for smelting ferrosilicon in an ore-thermal furnace.

Известен способ выплавки ферросилиция в рудотермической печи (далее РТП), включающий непрерывную загрузку в печь шихты с углеродистым восстановителем и ее электротермическую плавку, при этом расчет геометрических размеров печи и ее электрических параметров для выплавки ферросилиция производят по формулам, определяемым путем статистической обработки фактических данных при условии использования в качестве углеродистого восстановителя коксового орешка [1-4]. Попытки использования в качестве восстановителя углеродистых материалов (ископаемых углей), имеющих более высокое удельное электросопротивление, приводили к несоответствию геометрических размеров печи, установленному электрическому режиму плавки.A known method of smelting ferrosilicon in an ore-thermal furnace (hereinafter RTP), comprising continuously loading the mixture with a carbon reducing agent and its electrothermal smelting into a furnace, the geometric dimensions of the furnace and its electrical parameters for smelting ferrosilicon are calculated using formulas determined by statistical processing of actual data at provided that coke nut is used as a carbon reducing agent [1-4]. Attempts to use carbonaceous materials (fossil coals) as a reducing agent with a higher electrical resistivity led to a mismatch in the geometric dimensions of the furnace and the established electric melting mode.

В связи с этим недостатком известного способа выплавки является ограничение в использовании в качестве углеродистого восстановителя ископаемых углей.In connection with this disadvantage of the known method of smelting is the limitation in the use of fossil coal as a carbon reducing agent.

Задачей изобретения является разработка способа выплавки ферросилиция с минимальными удельными расходами сырья и электроэнергии, позволяющего использовать в составе восстановительной смеси ископаемые угли.The objective of the invention is to develop a method for smelting ferrosilicon with a minimum specific consumption of raw materials and electricity, allowing the use of fossil coals in the composition of the reducing mixture.

Задача решается тем, что углеродистая восстановительная смесь содержит коксовый орешек и ископаемые угли в количестве 50% по углероду, а плавку осуществляют в условиях оптимального соотношения параметров электрического режима работы - реактивного и активного сопротивления фазы, полного сопротивления и полной мощности фазы, фазного напряжения и силы тока с низкой стороны трансформатора и геометрических параметров печи внутреннего диаметра ванны и ее глубины, диаметра и длины самоспекающегося электрода, диаметра распада электродов.The problem is solved in that the carbon reduction mixture contains coke nut and fossil coals in an amount of 50% carbon, and the smelting is carried out under conditions of the optimal ratio of the parameters of the electric operating mode — reactive and active phase resistance, impedance and apparent phase power, phase voltage and force current from the low side of the transformer and the geometric parameters of the furnace internal diameter of the bath and its depth, diameter and length of the self-sintering electrode, the diameter of the decay of the electrodes.

При этом при использовании в восстановительной смеси длиннопламенного и бурого угля коэффициент избытка углерода поддерживают на уровне 0,98, а погружение электродов в шихту при выплавке высококремнистого ферросилиция осуществляют на глубину в 1,67 раза больше диаметра электрода.At the same time, when using long-flame and brown coal in the reducing mixture, the carbon excess coefficient is maintained at 0.98, and the electrodes are immersed in the mixture during smelting of high-silicon ferrosilicon to a depth of 1.67 times the diameter of the electrode.

Это позволило увеличить мощность в дуге за счет увеличения сопротивления в шихте (Rш) с 3÷5 мОм (при работе на коксе) до 10÷5 мОм (при работе с использованием ископаемых углей). Замена коксового орешка углями на 50% по углероду позволила дополнительно перераспределить мощность в рабочем пространстве РТП: доля мощности, выделяемая в дуге, увеличилась с 44 до 61%; доля мощности, выделяемая в шихте, снизилась с 18 до 8%.This allowed us to increase the power in the arc by increasing the resistance in the charge (R W ) from 3 ÷ 5 mOhm (when working on coke) to 10 ÷ 5 mOhm (when working using fossil coal). Replacing the coke nut with coal by 50% for carbon made it possible to redistribute the power in the working space of the RTP: the proportion of power released in the arc increased from 44 to 61%; the share of power released in the charge decreased from 18 to 8%.

Выбор геометрических размеров РТП и электрических режимов ее работы осуществляют по нижеприведенным соотношениям.The selection of the geometric dimensions of the RTP and the electrical modes of its operation is carried out according to the ratios below.

1. Внутренний диаметр ванны определяют по оптимальной плотности активной мощности в сечении ванны (рв=510 кВт/м2) при минимальном удельном расходе электроэнергии. Зависимость описывается уравнением (1):1. The inner diameter of the bath is determined by the optimal density of active power in the cross section of the bath (p in = 510 kW / m 2 ) with a minimum specific energy consumption. The dependence is described by equation (1):

Figure 00000001
Figure 00000001

где: dв - внутренний диаметр ванны, м;where: d in - the inner diameter of the bath, m;

Р - активная мощность печи, кВт.P is the active power of the furnace, kW.

2. Диаметр распада электродов определяют, исходя из оптимального значения удельной мощности в сечении диаметра распада (рр=2465 кВт/м2) при минимальном удельном расходе электроэнергии. Зависимость описывается уравнением (2):2. The diameter of the decay of the electrodes is determined based on the optimal value of the specific power in the cross section of the diameter of the decay (p p = 2465 kW / m 2 ) with a minimum specific energy consumption. The dependence is described by equation (2):

Figure 00000002
Figure 00000002

где: dp - диаметр распада электродов, м;where: d p is the diameter of the decay of the electrodes, m;

Р - активная мощность печи, кВт.P is the active power of the furnace, kW.

3. Выбор реактивного и активного сопротивлений производят на основании следующих закономерностей:3. The choice of reactive and active resistances is made on the basis of the following laws:

- реактивное сопротивление фазы определяют по зависимости, которая описывается уравнением (3):- the reactance of the phase is determined by the dependence, which is described by equation (3):

Figure 00000003
Figure 00000003

где: Р - активная мощность печи, кВт;where: P is the active power of the furnace, kW;

Хф - реактивное сопротивление фазы, мОм,X f - reactance phase, mOhm,

оптимальное отношение активного сопротивления фазы (Rф) к реактивному сопротивлению (Хф) определяют по уравнению (4):the optimal ratio of the phase resistance (R f ) to reactance (X f ) is determined by equation (4):

Figure 00000004
Figure 00000004

- полное сопротивление фазы (Zф) - по уравнению (5):- phase impedance (Z f ) - according to equation (5):

Figure 00000005
Figure 00000005

Cosφ=0,8.Cosφ = 0.8.

Полная мощность фазы составит:The total phase power will be:

Figure 00000006
, МВА
Figure 00000006
MBA

4. Диаметр самоспекающегося электрода в зависимости от полной фазной мощности описывается уравнением (6):4. The diameter of the self-sintering electrode, depending on the total phase power, is described by equation (6):

Figure 00000007
Figure 00000007

где: Sф - полная фазная мощность, МВА;where: S f - full phase power, MVA;

Хф - реактивное сопротивление фазы, мОм.X f - reactance of the phase, mOhm.

5. Фазное напряжение с низкой стороны трансформатора определяли по зависимости, которая описывается уравнением (7):5. The phase voltage on the low side of the transformer was determined by the dependence, which is described by equation (7):

Figure 00000008
Figure 00000008

где: Sф - полная фазная мощность, кВА;where: S f - full phase power, kVA;

Uф - фазное напряжение трансформатора с низкой стороны, В.U f - phase voltage of the transformer from the low side, V.

6. Силу тока с низкой стороны трансформатора определяем, преобразовав уравнение (7), по уравнению (8):6. The current strength on the low side of the transformer is determined by converting equation (7), according to equation (8):

Figure 00000009
Figure 00000009

где: I - сила тока с низкой стороны, кА.where: I - current strength from the low side, kA.

7. Длину электрода и глубину ванны (Н), которая соответствует длине электрода, определяем по уравнению (9)7. The length of the electrode and the depth of the bath (H), which corresponds to the length of the electrode, is determined by equation (9)

Figure 00000010
Figure 00000010

где: R - электрическое сопротивление электрода, Ом;where: R is the electrical resistance of the electrode, Ohm;

ρ - удельное электрическое сопротивление ококсованной части электрода, Ом·мм2/м;ρ - electrical resistivity of the coked portion of the electrode, Ohm · mm 2 / m;

L - длина электрода, м;L is the length of the electrode, m;

S=π·dэ2/4 - площадь поперечного сечения электрода, мм2;S = π · d e 2/4 - cross-section area of the electrode 2 mm;

dэ - диаметр электрода, мм.d e - the diameter of the electrode, mm

8. Поверочный расчет диаметра электрода произвели по допустимой плотности тока по уравнению (10):8. Calibration calculation of the diameter of the electrode was made according to the permissible current density according to equation (10):

Figure 00000011
Figure 00000011

где: I - сила тока в электроде, А;where: I is the current strength in the electrode, A;

dэ - диаметр электрода, см;d e - electrode diameter, cm;

j - плотность тока в электроде, А/см2.j is the current density in the electrode, A / cm 2 .

Оптимальные геометрические и электрические параметры печей, полученные на основании разработанного способа, представлены в таблице 1.The optimal geometric and electrical parameters of the furnaces obtained on the basis of the developed method are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Оптимальные геометрические и электрические параметрыOptimal geometric and electrical parameters Р, кВтR kW Хф, мОмX f , mOhm Zф,мOмZ f , mOhm CosφCosφ S, кВАS, kVA Uф, ВU f , B Iф, АI f , A dэ, Мd e , M Н, мN, m dp, мd p , m dв, мd in , m J, А/см2 J, A / cm 2 1500015,000 0,870.87 1,4491,449 0,80050,8005 1873818738 95,295.2 6563965639 1,1661,166 2,772.77 2,7842,784 6,1216,121 6,166.16 1600016000 0,8870.887 1,4781,478 0,80050,8005 1998719987 99,299,2 6713967139 1,1791,179 2,842.84 2,8762,876 6,3226,322 6,166.16 1700017000 0,9030,903 1,5051,505 0,80050,8005 2123621236 103,2103,2 6857968579 1,1911,191 2,902.90 2,9642,964 6,5166,516 6,166.16 1800018000 0,9190.919 1,5311,531 0,80050,8005 2248522485 107,1107.1 6996469964 1,2031,203 2,962.96 3,0503,050 6,7056,705 6,166.16 1900019000 0,9340.934 1,5561,556 0,80050,8005 2373423734 111,0111.0 7130071300 1,2151,215 3,013.01 3,1343,134 6,8896,889 6,166.16 2000020000 0,9480.948 1,5811,581 0,80050,8005 2498424984 114,7114.7 7259272592 1,2261,226 3,073.07 3,2153,215 7,0687,068 6,166.16 2100021000 0,9620.962 1,6031,603 0,80050,8005 2623326233 118,4118.4 7384373843 1,2361,236 3,123.12 3,2943,294 7,2437,243 6,166.16 2200022000 0,9760.976 1,6261,626 0,80050,8005 2748227482 122,1122.1 7505575055 1,2461,246 3,173.17 3,3723,372 7,4137,413 6,166.16 2300023000 0,9890.989 1,6481,648 0,80050,8005 2873128731 125,6125.6 7623276232 1,2561,256 3,223.22 3,4483,448 7,5807,580 6,166.16 2400024000 1,0011.001 1,6691,669 0,80050,8005 2998029980 129,2129.2 7737677376 1,2651,265 3,273.27 3,5223,522 7,7437,743 6,166.16 2500025000 1,0141.014 1,6891,689 0,80050,8005 3122931229 132,6132.6 7848978489 1,2751,275 3,323.32 3,5943,594 7,9027,902 6,166.16

Способ выплавки ферросилиция реализуют в рудотермической печи, которая иллюстрируется чертежами, а именно: на фиг.1 - разрез А-А фиг.2; на фиг.2 показан вертикальный диаметральный разрез печи.The method of smelting ferrosilicon is implemented in an ore-thermal furnace, which is illustrated by drawings, namely: in Fig. 1 - section AA of Fig. 2; figure 2 shows a vertical diametrical section of the furnace.

Печь включает стальной цилиндрический кожух 1, выполненный кирпичной кладкой, оснащенный снизу ванной 2 с углеродной футеровкой. Во внутреннюю полость ванны вертикально помещены три самоспекающиеся угольные электроды 3, смещенные по окружности на 120° относительно друг друга. Перемещение электродов осуществляют электрическими лебедками либо гидроподъемниками, при этом регулировку заданной силы тока в электроде осуществляют путем перемещения электрода в вертикальной плоскости, а именно: для повышения тока электрод опускают, а для уменьшения тока электрод поднимают. Загрузку печи производят сверху через труботечки. Доставку шихты к труботечкам осуществляют с помощью раздаточной тележки. В нижней части ванны предусмотрены ледки 4 для выпуска расплава. Печь питается электроэнергией от индивидуального 3-фазного трансформатора, который оснащен устройством переключения ступеней трансформации под нагрузкой.The furnace includes a steel cylindrical casing 1, made of masonry, equipped with a bottom tub 2 with carbon lining. Three self-sintering carbon electrodes 3 are vertically placed in the inner cavity of the bath, displaced around the circle by 120 ° relative to each other. The movement of the electrodes is carried out by electric winches or hydraulic hoists, while the adjustment of the specified current in the electrode is carried out by moving the electrode in a vertical plane, namely: to increase the current, the electrode is lowered, and to reduce the current, the electrode is raised. The furnace is loaded from above through tubules. The charge is delivered to the tubes using a transfer trolley. At the bottom of the bath, ice 4 is provided for releasing the melt. The furnace is powered by an individual 3-phase transformer, which is equipped with a device for switching stages of transformation under load.

Ввод печи в эксплуатацию осуществляют традиционным способом путем предварительного спекания электродов за счет сжигания в мангалах угольной смеси в режиме подачи воздуха. Далее производят загрузку шихты в печь с углеродистым восстановителем и осуществляют ее электротермическую плавку. Основным параметром управления электрическим режимом, для конкретного состава восстановительной смеси, является полное фазное сопротивление на низкой стороне трансформатора, которое выдерживается автоматической системой управления технологическими процессами (АСУТП) рудотермической печи, состоящей из следующих подсистем:The commissioning of the furnace is carried out in the traditional way by preliminary sintering of the electrodes by burning the coal mixture in barbecue in the air supply mode. Next, load the mixture into a furnace with a carbon reducing agent and carry out its electrothermal smelting. The main parameter for controlling the electric mode, for a specific composition of the reducing mixture, is the total phase resistance on the low side of the transformer, which is maintained by an automatic process control system (APCS) of an ore-thermal furnace, consisting of the following subsystems:

- управление перемещением и перепуском электродов;- control of the movement and bypass of the electrodes;

- управление масляным выключателем и защитой трансформатора печи;- control of the oil switch and protection of the furnace transformer;

- управление процессом дозирования сырья и адресной загрузкой печи;- management of the dosing process of raw materials and targeted loading of the furnace;

- контроля электрических и тепловых параметров и учета сырья.- control of electrical and thermal parameters and metering of raw materials.

Автоматизированная система позволяет гибко перестраивать модель управления технологическим процессом в зависимости от текущих задач.The automated system allows flexible restructuring of the process control model depending on current tasks.

Предлагаемая конструкция рудотермической печи для выплавки ферросилиция позволяет увеличить производительность на 15,0-17,0%, снизить удельный расход электроэнергии на 12,0-15,0%, повысить извлечение кремния в сплав на 5,0-7,0%The proposed design of an ore-thermal furnace for smelting ferrosilicon can increase productivity by 15.0-17.0%, reduce specific energy consumption by 12.0-15.0%, increase the extraction of silicon in the alloy by 5.0-7.0%

Предлагаемая рудотермическая печь с используемой мощностью 18 и 21МВт испытана в условиях ОАО «Кузнецкие ферросплавы» и предложена к внедрению на ферросплавных заводах при выплавке ферросилиция.The proposed ore-thermal furnace with a usable capacity of 18 and 21 MW was tested in the conditions of OJSC Kuznetsk Ferroalloys and was proposed for implementation at ferroalloy plants in the smelting of ferrosilicon.

Измерения, выполненные на действующей печи, при ее работе с загрузкой коксовым орешком на 100% и при 50% замене коксового орешка ископаемыми углями, представлены в таблице 2.The measurements performed on the existing furnace, when it is working with 100% coke nut loading and with 50% coke nut replacement by fossil coals, are presented in table 2.

Таблица 2table 2 № п/пNo. p / p Наименование параметраParameter Name Единица измере-нияUnit of measurement Доля замены кокса углем, 0%The share of replacement of coke with coal, 0% Доля замены кокса углем, 50%The share of replacement of coke with coal, 50% 1one Сила тока в электродеCurrent strength in the electrode АBUT 6500065,000 6250062500 22 Фазное напряжение на электродеPhase voltage at the electrode ВAT 9898 101,3101.3 33 Полное фазное сопротивление в печиFurnace impedance мОмmOhm 1,511.51 1,621,62 4four Полное фазное сопротивление в шихтеImpedance in the charge мОмmOhm 3,23.2 12,812.8 55 Фазная активная мощность в дугеPhase active power in an arc кВтkw 24002400 33003300 66 Удельный расход электроэнергииSpecific Power Consumption кВт·ч/тkWh / t 1033010330 81048104 77 Суточная производительность печиDaily furnace productivity т/сутt / day 35,735.7 47,947.9 88 CosφCosφ 0,8130.813 0,8510.851

Измерения выполнены при одинаковых входных параметрах.The measurements were performed with the same input parameters.

Основные результаты плавок ферросилиция марки ФС75 представлены в таблице 3.The main results of FS75 grade ferrosilicon heats are presented in table 3.

Таблица 3Table 3 ПОКАЗАТЕЛИINDICATORS ВАРИАНТЫOPTIONS БАЗОВЫЙBASE ПРЕДЛАГАЕМЫЙSUGGESTED Производительность печи при выплавке сплава марки ФС75, баз. т/часProductivity of the furnace in the smelting of alloy grade FS75, base. t / h

Figure 00000012
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000013
Удельный расход электроэнергии, кВт·ч/тSpecific energy consumption, kW · h / t
Figure 00000014
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000015
Извлечение кремния, %The extraction of silicon,% 84,684.6 90,790.7

Источники информацииInformation sources

1. Ольдзиевский С.А., Кравченко В.А., Нежурин В.И., Борисенко И.А. Математическое моделирование электрических полей печей рудной электротермии. - М.: Металлургия, 1990. - 112 с.1. Oldzievsky S.A., Kravchenko V.A., Nezhurin V.I., Borisenko I.A. Mathematical modeling of electric fields of ore electrothermy furnaces. - M.: Metallurgy, 1990. - 112 p.

2. Жучков В.И., Розенберг В.Л., Елкин К.С., Зельберг Б.И. Электрические параметры и конструкции рудовосстановительных электропечей. - Челябинск: Металлургия, 1994. - 192 с.2. Zhuchkov V.I., Rosenberg V.L., Elkin K.S., Zelberg B.I. Electrical parameters and design of ore-reducing electric furnaces. - Chelyabinsk: Metallurgy, 1994 .-- 192 p.

3. Струнский Б.М. Расчеты рудотермических печей. - М.: Металлургия, 1982. - 192 с.3. Strunsky B.M. Calculations of ore-thermal furnaces. - M.: Metallurgy, 1982. - 192 p.

4. Гаврилов В.А., Поляков И.И., Поляков О.И. Оптимизация режимов работы ферросплавных печей - М.: Металлургия, 1996. - 176 с.4. Gavrilov V.A., Polyakov I.I., Polyakov O.I. Optimization of the operating conditions of ferroalloy furnaces - M .: Metallurgy, 1996. - 176 p.

5. Восстановительная смесь для выплавки ферросплавов. Патент РФ на изобретение №2236481, приоритет от 10.10.2002 г.5. Recovery mixture for smelting ferroalloys. RF patent for invention No. 2236481, priority of 10/10/2002

6. Многокомпонентная восстановительная смесь для выплавки ферросилиция. Патент РФ на изобретение №2366740, приоритет от 02.10.2006 г.6. A multi-component reducing mixture for smelting ferrosilicon. RF patent for the invention No. 2366740, priority from 02.10.2006

Claims (3)

1. Способ выплавки ферросилиция в рудотермической печи, включающий непрерывную загрузку в ванну печи шихты с углеродистой восстановительной смесью и ее электротермическую плавку, отличающийся тем, что углеродистая восстановительная смесь содержит коксовый орешек и ископаемые угли в количестве 50% по углероду, а плавку осуществляют в условиях оптимального соотношения параметров электрического режима работы - реактивного и активного сопротивления фазы, полного сопротивления и полной мощности фазы, фазного напряжения и силы тока с низкой стороны трансформатора, и геометрических параметров печи - внутреннего диаметра ванны и ее глубины, диаметра и длины самоспекающегося электрода, диаметра распада электродов, расчет которых производят по следующим зависимостям:
- внутренний диаметр ванны определяют по оптимальной плотности активной мощности в сечении ванны (рв=510 кВт/м2) при минимальном удельном расходе электроэнергии:
Figure 00000016

где dв - внутренний диаметр ванны, м,
Р - активная мощность печи, кВт;
- диаметр распада электродов определяют исходя из оптимального значения удельной мощности в сечении диаметра распада (рр=2465 кВт/м2) при минимальном удельном расходе электроэнергии:
Figure 00000017

где dp - диаметр распада электродов, м,
Р - активная мощность печи, кВт;
- определяют реактивное сопротивление фазы
Хф=0,0486·Р0,3,
где Р - активная мощность печи, кВт,
Хф - реактивное сопротивление фазы, мОм;
- определяют оптимальное отношение активного сопротивления фазы (RФ) к реактивному сопротивлению (ХФ):
RФФ=1,334,
- полное сопротивление фазы (ZФ):
ZФ=1,667·ХФ,
Cosφ=0,8,
- полную мощность фазы:
Figure 00000006
, MBA,
- диаметр самоспекающегося электрода в зависимости от полной фазной мощности:
Figure 00000018

где Sф - полная фазная мощность, МВА,
Хф - реактивное сопротивление фазы, мОм;
- фазное напряжение с низкой стороны трансформатора:
Uф=1,2912·(Sф·Хф)0,5,
где Sф - полная фазная мощность, кВА,
Uф - фазное напряжение трансформатора с низкой стороны, В;
- силу тока с низкой стороны трансформатора:
Figure 00000019

где I - сила тока с низкой стороны, кА;
- длину самоспекающегося электрода (L) и глубину ванны (Н), которая соответствует длине электрода:
L=R·π·dэ2/4·ρ=1,0205·dэ2·10-4/ρ,
где R - электрическое сопротивление электрода, Ом,
ρ - удельное электрическое сопротивление ококсованной части электрода, Ом·мм2/м,
L - длина электрода, м,
Figure 00000020
- площадь поперечного сечения электрода, мм2,
dэ - диаметр самоспекающегося электрода, мм.
1. A method of smelting ferrosilicon in an ore-thermal furnace, comprising continuously loading a mixture of a carbon with a reducing mixture into the furnace bath and its electrothermal melting, characterized in that the carbon reducing mixture contains coke nut and fossil coal in an amount of 50% carbon, and melting is carried out under conditions the optimal ratio of the parameters of the electric mode of operation - reactive and active phase resistance, impedance and apparent phase power, phase voltage and current with low sides of the transformer, and the geometrical parameters of the furnace - the inner diameter of the bath and its depth, the diameter and length of the self-sintering electrode, the diameter of the decay of the electrodes, which are calculated according to the following relationships:
- the inner diameter of the bath is determined by the optimal density of active power in the cross section of the bath (p in = 510 kW / m 2 ) with a minimum specific energy consumption:
Figure 00000016

where d in - the inner diameter of the bath, m,
P is the active power of the furnace, kW;
- the diameter of the decay of the electrodes is determined based on the optimal value of the specific power in the cross section of the diameter of the decay (p p = 2465 kW / m 2 ) with a minimum specific energy consumption:
Figure 00000017

where d p is the diameter of the decay of the electrodes, m,
P is the active power of the furnace, kW;
- determine the reactance of the phase
X f = 0,0486 · R 0,3 ,
where P is the active power of the furnace, kW,
X f - reactance of the phase, mOhm;
- determine the optimal ratio of the phase resistance (R f ) to reactance (X f ):
R F / F X = 1.334,
- phase impedance (Z f ):
Z f = 1,667 · x f
Cosφ = 0.8,
- total phase power:
Figure 00000006
, MBA,
- the diameter of the self-sintering electrode, depending on the total phase power:
Figure 00000018

where S f - full phase power, MVA,
X f - reactance of the phase, mOhm;
- phase voltage on the low side of the transformer:
U f = 1.2912 · (S f · X f ) 0.5 ,
where S f - full phase power, kVA,
U f - phase voltage of the transformer from the low side, V;
- current strength from the low side of the transformer:
Figure 00000019

where I is the current strength from the low side, kA;
- the length of the self-sintering electrode (L) and the depth of the bath (H), which corresponds to the length of the electrode:
L = R · π · d e 2/4 · ρ = 1,0205 · d e 2 · 10 -4 / ρ,
where R is the electrical resistance of the electrode, Ohm,
ρ is the electrical resistivity of the coked portion of the electrode, Ohm · mm 2 / m,
L is the length of the electrode, m,
Figure 00000020
- the cross-sectional area of the electrode, mm 2 ,
d e - the diameter of the self-sintering electrode, mm
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверочный расчет диаметра самоспекающегося электрода производят по допустимой плотности тока по уравнению:
Figure 00000021

где I - сила тока в электроде, А;
dэ - диаметр самоспекающегося электрода, см;
j - плотность тока в электроде, А/см2.
2. The method according to claim 1, characterized in that the verification calculation of the diameter of the self-sintering electrode is carried out according to the permissible current density according to the equation:
Figure 00000021

where I is the current strength in the electrode, A;
d e - the diameter of the self-sintering electrode, cm;
j is the current density in the electrode, A / cm 2 .
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве основного параметра управления электрическим режимом конкретного вида шихтовки принято полное фазное сопротивление на низкой стороне трансформатора, значение которого выдерживают автоматической системой управления технологическими процессами (АСУ ТП) рудотермической печи. 3. The method according to claim 1, characterized in that the main parameter for controlling the electric mode of a particular type of charge is the total phase resistance on the low side of the transformer, the value of which is maintained by an automatic process control system (ACS TP) of an ore-thermal furnace.
RU2010119793/02A 2010-05-17 2010-05-17 Melting method of ferrosilicon in ore heat-treatment furnace RU2451098C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119793/02A RU2451098C2 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Melting method of ferrosilicon in ore heat-treatment furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119793/02A RU2451098C2 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Melting method of ferrosilicon in ore heat-treatment furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010119793A RU2010119793A (en) 2011-11-27
RU2451098C2 true RU2451098C2 (en) 2012-05-20

Family

ID=45317522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010119793/02A RU2451098C2 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Melting method of ferrosilicon in ore heat-treatment furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451098C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110081704A (en) * 2019-06-13 2019-08-02 大连重工机电设备成套有限公司 Semi-hermetic is without fixed anode DC-ore-heating furnace

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2126606A (en) * 1982-09-08 1984-03-28 Skf Steel Eng Ab Method of manufacturing ferrosilicon
RU2236481C2 (en) * 2002-10-10 2004-09-20 Открытое акционерное общество "Кузнецкие ферросплавы" Reducing mixture for melting ferroalloys
RU2366740C2 (en) * 2006-10-02 2009-09-10 Открытое акционерное общество "Кузнецкие ферросплавы" Multi-component reducing mixture for melting of ferrosilicium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2126606A (en) * 1982-09-08 1984-03-28 Skf Steel Eng Ab Method of manufacturing ferrosilicon
RU2236481C2 (en) * 2002-10-10 2004-09-20 Открытое акционерное общество "Кузнецкие ферросплавы" Reducing mixture for melting ferroalloys
RU2366740C2 (en) * 2006-10-02 2009-09-10 Открытое акционерное общество "Кузнецкие ферросплавы" Multi-component reducing mixture for melting of ferrosilicium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛЯКИШЕВ Н.П. и др. Металлургия ферросплавов. Часть 1. Металлургия сплавов кремния, марганца и хрома. Учебное пособие. - М.: Учеба, 2006, с.40-46. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010119793A (en) 2011-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rakhmonov et al. Analysis and calculation of optimum parameters of electric arc furnace
RU2571971C2 (en) Control method and system for metal melting and affinage
RU2451098C2 (en) Melting method of ferrosilicon in ore heat-treatment furnace
CN114751406A (en) Continuous graphitization furnace and production system for lithium battery anode materials
CN107218800A (en) A kind of direct current electric arc furnace
WO2015102520A1 (en) Method for making steel in an electric arc furnace and electric arc furnace
CN105645396B (en) A kind of continous way direct current superhigh temperature graphitizing electric furnace and application method
BRPI0917899B1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF AN IRON ALLOY IN AN ELECTRIC ARC OVEN
JP2011017032A (en) Method for operating electric furnace for smelting ferro-nickel
US20150136612A1 (en) Direct-current shunt preheating start method for an inert electrode aluminum electrolysis cell
CN204100836U (en) Submerged arc furnace electrode lifting monitoring circuit
CN101833288B (en) Material melting model-based power supply control method for arc furnace
CN103727795B (en) The direct power transmission furnace drying method of a kind of large-sized DC electric arc furnaces
RU2385952C2 (en) Method of managment by electrical mode of arc furnace
CN203928693U (en) A kind of electric arc furnaces
JP4136521B2 (en) Operating method of ferronickel smelting electric furnace
CN202166302U (en) Mineral heat electric furnace track
CN116304492B (en) Calculation method of temperature distribution in roasting process of self-roasting electrode of direct-current submerged arc furnace
CN101487666B (en) Two-phase ore-smelting furnace and smelting method
CN209481753U (en) It is a kind of for smelting the mineral hot furnace of manganese-silicon
Klocok et al. Features of Regulation of the Electric Regime of Electro Arc Furnaces in the Production of Ferroalloys with High Silicon Content
JP2016145393A (en) Arc furnace operating method and molten steel manufacturing method
CN205472678U (en) Continuous type direct current ultra -temperature graphitization electric stove
Shkirmontov Establishing the theoretical foundations and energy parameters for the production of ferroalloys with a larger-than-normal gap under the electrode
Tuluevskii et al. New possibilities of Consteel furnaces

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130518