RU2414519C1 - Procedure for production of complex siliceous ferro-alloy - Google Patents
Procedure for production of complex siliceous ferro-alloy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2414519C1 RU2414519C1 RU2009144628/02A RU2009144628A RU2414519C1 RU 2414519 C1 RU2414519 C1 RU 2414519C1 RU 2009144628/02 A RU2009144628/02 A RU 2009144628/02A RU 2009144628 A RU2009144628 A RU 2009144628A RU 2414519 C1 RU2414519 C1 RU 2414519C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- mixture
- carbon
- silicon
- ore
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 title claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 38
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 13
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 11
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 8
- UBXAKNTVXQMEAG-UHFFFAOYSA-L strontium sulfate Inorganic materials [Sr+2].[O-]S([O-])(=O)=O UBXAKNTVXQMEAG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 9
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 abstract description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052923 celestite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 12
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 8
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 5
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N copper monosulfide Chemical class [Cu]=S BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению комплексных ферросплавов, содержащих щелочноземельные металлы, для рафинирования и модифицирования стали и чугуна.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to the production of complex ferroalloys containing alkaline earth metals, for the refinement and modification of steel and cast iron.
Предлагаемый способ может быть использован на металлургических и машиностроительных заводах для получения специальных малотоннажных ферросплавов, необходимых для внепечной обработки железоуглеродистых расплавов.The proposed method can be used at metallurgical and machine-building plants to obtain special small-tonnage ferroalloys needed for out-of-furnace treatment of iron-carbon melts.
Известен способ получения силикокальция, включающий загрузку и проплавление шихты, содержащей кусковые кварцит, известь, древесный уголь, каменный уголь и кокс [см. Производство ферросплавов. Рысс М.А. М.: Металлургия. 1985. 344 с.].A known method of producing silicocalcium, including loading and melting a mixture containing lumpy quartzite, lime, charcoal, coal and coke [see Ferroalloy production. Ryss M.A. M .: Metallurgy. 1985. 344 p.].
В соответствии с указанным способом восстановление кремния и кальция осуществляют углеродом при значительном (16-20%) его избытке в шихте и крайне неравномерном распределении ее компонентов в ванне печи при температуре порядка 1900°С.In accordance with the specified method, the reduction of silicon and calcium is carried out by carbon with a significant (16-20%) excess in the charge and an extremely uneven distribution of its components in the furnace bath at a temperature of about 1900 ° C.
Это приводит к постепенному зарастанию ванны печи карбидной настылью и прекращению кампании выплавки сплава, длительность которой не превышает 2,5-3,0 месяца.This leads to the gradual overgrowing of the furnace bath with carbide coating and the termination of the alloy smelting campaign, the duration of which does not exceed 2.5-3.0 months.
Недостатками способа являются также низкое извлечение кальция и кремния в сплав вследствие высокой температуры, высокий удельный расход электроэнергии, необходимость ежегодного капитального ремонта печи, использование дефицитного и дорогого древесного угля.The disadvantages of the method are the low extraction of calcium and silicon into the alloy due to the high temperature, high specific energy consumption, the need for annual overhaul of the furnace, the use of scarce and expensive charcoal.
Для получения комплексных сплавов, содержащих щелочноземельные металлы, наиболее выгодно использовать природные и относительно дешевые сульфатные и карбонатные руды: гипс (CaSO4·H2O), известняк (СаСО3), барит (BaSO4), целестин (SrSO4).To obtain complex alloys containing alkaline earth metals, it is most advantageous to use natural and relatively cheap sulfate and carbonate ores: gypsum (CaSO 4 · H 2 O), limestone (CaCO 3 ), barite (BaSO 4 ), celestine (SrSO 4 ).
Известен способ получения сплавов с барием, в котором в качестве барийсодержащего материала в шихту при углетермической плавке вводят барит [А.С. SU 255958. Способ получения сплавов с барием. Опубл. 04.11.1969. Бюл. №34].A known method of producing alloys with barium, in which barite is introduced into the charge as a barium-containing material during carbon thermal smelting [A.S. SU 255958. A method of producing alloys with barium. Publ. 11/04/1969. Bull. No. 34].
В соответствии с указанным способом барий восстанавливают из барита углеродом в рудовосстановительной печи при температуре 600-1900°С.In accordance with this method, barium is reduced from barite by carbon in an ore reduction furnace at a temperature of 600-1900 ° C.
Недостатками этого способа являются низкое извлечение бария в сплав, повышенный расход электроэнергии вследствие высокой температуры процесса.The disadvantages of this method are the low extraction of barium in the alloy, the increased energy consumption due to the high process temperature.
Известен способ получения стронцийсодержащего ферросилиция, включающий загрузку в печь и проплавление шихты, состоящей из смеси кусковых материалов: кварца, целестина, древесного угля, древесной щепы и каменного угля [Patent US 3374086 A. Process for making strontium-bearing ferrosilicon. Mar. 19, 1968].A known method of producing strontium-containing ferrosilicon, including loading into the furnace and melting a mixture consisting of a mixture of lumpy materials: quartz, celestine, charcoal, wood chips and coal [Patent US 3374086 A. Process for making strontium-bearing ferrosilicon. Mar. 19, 1968].
В соответствии с указанным способом сплав получают углеродотермическим процессом в дуговой электрической печи при большом (20-30%) избытке количества углерода в шихте.In accordance with the specified method, the alloy is obtained by the carbon-thermal process in an electric arc furnace with a large (20-30%) excess amount of carbon in the charge.
Недостатками способа являются технологические затруднения при выпуске сплава из печи и прекращение его выплавки вследствие зарастания ванны печи карбидной настылью. Кроме того, в указанном способе используют дорогие и дефицитные шихтовые материалы - кварц и древесный уголь.The disadvantages of the method are technological difficulties in the release of alloy from the furnace and the cessation of its smelting due to overgrowth of the furnace bath with carbide plating. In addition, this method uses expensive and scarce charge materials - quartz and charcoal.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения комплексного кремнистого ферросплава одностадийным непрерывным углеродотермическим процессом, описанный в п. РФ №2247169 по кл. С22С 33/04, з. 23.06.03, оп. 27.02.05.Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved effect is a method for producing a complex silicon ferroalloy single-stage continuous carbon-thermal process described in clause of the Russian Federation No. 227169 class. C22C 33/04, z. 06.23.03, op. 02/27/05.
Известный способ получения комплексного кремнистого ферросплава одностадийным непрерывным углеродотермическим процессом включает загрузку в печь и проплавление шихты, состоящей из кварцита и брикетированной смеси рудной части шихты с избытком углеродистого восстановителя, необходимого для восстановления ведущих элементов, при недостатке восстановителя во всей шихте, при этом в смесь для брикетирования рудной части шихты с углеродистым восстановителем дополнительно вводят интенсификатор процесса восстановления и отходы собственного производства в виде ферросплава крупностью менее 1 мм, шлака и возгонов в количестве соответственно 2-10% и 1-15%, причем в качестве интенсификатора используют сульфиды и/или оксиды меди и никеля, боратовую руду и плавиковый шпат.The known method for producing a complex silicon ferroalloy with a one-stage continuous carbon-thermal process involves loading into the furnace and smelting a mixture consisting of quartzite and a briquetted mixture of the ore part of the mixture with an excess of carbon reducing agent necessary to restore the leading elements, with a lack of a reducing agent in the entire mixture, while in the mixture for briquetting the ore part of the charge with a carbon reducing agent additionally introduce an intensifier of the recovery process and waste production in the form of a ferroalloy with a particle size of less than 1 mm, slag and sublimates in an amount of 2-10% and 1-15%, respectively, with sulfides and / or oxides of copper and nickel, borate ore and fluorspar as an intensifier.
Недостатком известного способа является относительно низкая степень извлечения кремния в сплав вследствие малой контактной поверхности кусков кварцита с углеродистым восстановителем. Кроме того, при использовании сульфатной руды в отсутствии SiO2 в брикете взаимодействие сульфатов с углеродом приводит к образованию устойчивых сульфидов и резкому снижению из-за этого степени извлечения щелочноземельных металлов.The disadvantage of this method is the relatively low degree of extraction of silicon into the alloy due to the small contact surface of the pieces of quartzite with a carbon reducing agent. In addition, when using sulfate ore in the absence of SiO 2 in the briquette, the interaction of sulfates with carbon leads to the formation of stable sulfides and a sharp decrease due to this degree of extraction of alkaline earth metals.
Задачей является повышение степени извлечения кремния и щелочноземельных металлов при снижении стоимости шихты и энергоемкости процесса.The objective is to increase the degree of extraction of silicon and alkaline earth metals while reducing the cost of the charge and the energy intensity of the process.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения комплексного кремнистого ферросплава одностадийным непрерывным углеродотермическим процессом, включающем загрузку в печь и проплавление шихты, состоящей из кремнийсодержащего материала и брикетированной смеси рудной части шихты с углеродистым восстановителем при недостатке его в шихте, при этом в смесь для брикетирования рудной части шихты с углеродистым восстановителем дополнительно вводят интенсификатор процесса восстановления, согласно изобретению углеродотермический процесс осуществляют при температуре 1700-1850°С, в качестве кремнийсодержащего материала и интенсификатора используют кварцевый песок, который дополнительно вводят в смесь для брикетирования, а в качестве рудной части шихты используют природные сульфатные и карбонатные руды: гипс и/или целестин и/или барит и/или известняк, причем соотношение кварцевого песка и рудной части в шихте SiO2:(CaSO4·2H2O+SrSO4+BaSO4+СаСО3) поддерживают в пределах 2,0-100,0 массовых долей.The problem is solved in that in the method for producing a complex silicon ferroalloy with a single-stage continuous carbon-thermal process, which includes loading into the furnace and smelting the mixture, consisting of a silicon-containing material and a briquetted mixture of the ore part of the mixture with a carbon reducing agent in the absence of it in the mixture, while in the mixture for briquetting ore part of the charge with a carbon reducing agent is additionally introduced intensifier of the recovery process, according to the invention carbon-thermal the process is carried out at a temperature of 1700-1850 ° C, quartz sand is used as a silicon-containing material and intensifier, which is additionally introduced into the briquetting mixture, and natural sulfate and carbonate ores are used as the ore part of the charge: gypsum and / or celestine and / or barite and / or limestone, moreover, the ratio of silica sand and ore in the mixture SiO 2 : (CaSO 4 · 2H 2 O + SrSO 4 + BaSO 4 + CaCO 3 ) is maintained in the range of 2.0-100.0 mass fractions.
Использование в брикетированной смеси в качестве кремнийсодержащего материала и одновременно интенсификатора процесса кварцевого песка позволяет получить более равномерное распределение компонентов в смеси, увеличить их контактную поверхность и тем самым повысить реакционную способность реагентов, что сокращает время плавления и время осуществления реакций жидких силикатов с углеродом и карбидом кремния, снижая тем самым энергоемкость процесса. Более интенсивное развитие этих реакций приводит к повышению степени извлечения металлов в сплав, снижению расхода электроэнергии и шихтовых материалов.The use of quartz sand as a silicon-containing material and simultaneously an intensifier of the process of quartz sand allows one to obtain a more uniform distribution of the components in the mixture, increase their contact surface and thereby increase the reactivity of the reagents, which reduces the melting time and the reaction time of liquid silicates with carbon and silicon carbide , thereby reducing the energy intensity of the process. A more intensive development of these reactions leads to an increase in the degree of extraction of metals into the alloy, and a decrease in the consumption of electricity and charge materials.
Снижение массового отношения SiO2:(CaSO4·2H2O+SrSO4+BaSO4+СаСО3) в шихте менее 2,0 приведет к уменьшению температуры в нижних зонах ванны печи и снижению извлечения щелочноземельных металлов в сплав вследствие чрезмерно высокой скорости проплавления шихты, обусловленной увеличением содержания легкоплавких силикатов и, наоборот, уменьшением содержания тугоплавкого карбида кремния в продуктах реакций. Увеличение массового отношения SiO2:(CaSO4·2H2O+SrSO4+BaSO4+СаСО3) более 100,0 приведет к снижению скорости проплавления шихты, чрезмерному увеличению температуры в ванне печи и снижению содержания щелочноземельных металлов в сплаве.The decrease in the mass ratio of SiO 2 : (CaSO 4 · 2H 2 O + SrSO 4 + BaSO 4 + CaCO 3 ) in the charge of less than 2.0 will lead to a decrease in temperature in the lower zones of the furnace bath and a decrease in the extraction of alkaline earth metals in the alloy due to the excessively high penetration rate charge due to an increase in the content of fusible silicates and, conversely, a decrease in the content of refractory silicon carbide in the reaction products. An increase in the mass ratio of SiO 2 : (CaSO 4 · 2H 2 O + SrSO 4 + BaSO 4 + CaCO 3 ) more than 100.0 will lead to a decrease in the rate of charge penetration, an excessive increase in temperature in the furnace bath and a decrease in the content of alkaline earth metals in the alloy.
Технический результат - повышение степени извлечения кремния и щелочноземельных металлов в сплав при снижении затратности способа.The technical result is an increase in the degree of extraction of silicon and alkaline earth metals into the alloy while reducing the cost of the method.
Заявляемый способ обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как осуществление углеродотермического процесса при температуре 1700-1850°С, использование в качестве кремнийсодержащего материала и в качестве интенсификатора процесса кварцевого песка, который дополнительно вводят в смесь для брикетирования, использование в качестве рудной части шихты природных сульфатных и карбонатных руд: гипса и/или целестина и/или барита и/или известняка, при поддержании соотношения кварца и рудной части в шихте в пределах 2,0-100,0 массовых долей, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive method has a novelty in comparison with the prototype, differing from it in such essential features as the implementation of the carbon-thermal process at a temperature of 1700-1850 ° C, use as a silicon-containing material and as an intensifier of the quartz sand process, which is additionally introduced into the briquetting mixture, use in as the ore part of the charge of natural sulfate and carbonate ores: gypsum and / or celestine and / or barite and / or limestone, while maintaining the ratio of quartz and ore part and in the charge in the range of 2.0-100.0 mass fractions, providing in the aggregate the achievement of a given result.
Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».The applicant is not aware of technical solutions that have the indicated distinguishing features, which together ensure the achievement of a given result, therefore, he believes that the claimed method meets the criterion of "inventive step".
Заявляемый способ может найти широкое применение в области металлургии, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive method can find wide application in the field of metallurgy, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".
Предлагаемый способ получения комплексного кремнистого ферросплава одностадийным непрерывным углеродотермическим процессом заключается в следующем.The proposed method for producing a complex silicon ferroalloy with a one-stage continuous carbon-thermal process is as follows.
Производят загрузку в печь и проплавление шихты, состоящей из брикетированной смеси кремнийсодержащего материала и рудной части шихты с углеродистым восстановителем при его недостатке во всей шихте. При этом в смесь для брикетирования рудной части шихты с углеродистым восстановителем дополнительно вводят интенсификатор процесса восстановления, в качестве которого используют кварцевый песок.The mixture is loaded into the furnace and the mixture is fused, consisting of a briquetted mixture of silicon-containing material and the ore part of the mixture with a carbon reducing agent, with its lack in the entire mixture. At the same time, an intensifier of the reduction process, in which quartz sand is used, is additionally introduced into the mixture for briquetting the ore part of the charge with a carbon reducing agent.
Углеродотермический процесс осуществляют при температуре 1700-1850°С. В качестве рудной части шихты используют природные сульфатные и карбонатные руды: гипс и/или целестин, и/или барит, и/или известняк, причем соотношение кварцевого песка к рудной части шихты SiO2:(CaSO4·2H2O+SrSO4+BaSO4+СаСО3) поддерживают в пределах 2,0-100,0 массовых долей.The carbon-thermal process is carried out at a temperature of 1700-1850 ° C. As the ore part of the charge, natural sulfate and carbonate ores are used: gypsum and / or celestine, and / or barite, and / or limestone, and the ratio of quartz sand to the ore part of the charge SiO 2 : (CaSO 4 · 2H 2 O + SrSO 4 + BaSO 4 + CaCO 3 ) support in the range of 2.0-100.0 mass fractions.
При этом в смеси используют несколько рудных компонентов одновременно или один из них.Moreover, several ore components are used in the mixture at the same time or one of them.
Способ, согласно изобретению, осуществляют следующим образом. Кварцевый песок, углеродистый восстановитель, например газовый уголь или отсевы кокса, и руду, в качестве которой используют барит и/или целестин, и/или гипс, и/или известняк, смешивают при указанном соотношении SiO2:(CaSO4·2H2O+SrSO4+BaSO4+СаСО3)=2,0-100,0 массовых долей. Затем в смесь добавляют связующее, например жидкое стекло, и повторно смешивают и брикетируют. Полученные брикеты подвергают естественной сушке и упрочнению в течение не менее двух суток. Сухие брикеты загружают в печь и осуществляют непрерывный процесс плавки при температуре 1700-1850°С с периодической загрузкой шихты в печь по мере ее проплавления и периодическим или непрерывным выпуском ферросплава в ковш с последующей разливкой в изложницы.The method according to the invention is as follows. Quartz sand, a carbonaceous reducing agent, for example gas coal or coke screenings, and ore using barite and / or celestine, and / or gypsum, and / or limestone, are mixed at the indicated ratio of SiO 2 : (CaSO 4 · 2H 2 O + SrSO 4 + BaSO 4 + CaCO 3 ) = 2.0-100.0 mass fractions. Then a binder, for example liquid glass, is added to the mixture and mixed and briquetted again. The resulting briquettes are subjected to natural drying and hardening for at least two days. Dry briquettes are loaded into the furnace and carry out a continuous melting process at a temperature of 1700-1850 ° C with periodic loading of the charge into the furnace as it is melted and periodically or continuously releasing the ferroalloy into the ladle, followed by casting into the molds.
Пример осуществления способа (только для кремния) иллюстрируется таблицей (см. ниже).An example implementation of the method (only for silicon) is illustrated in the table (see below).
Для проведения сравнительных испытаний известного и предложенного способов оценивали удельный расход электроэнергии и извлечение кремния в сплав. Комплексные кремнистые ферросплавы (силикокальций, силикобарий) выплавляли в дуговой печи мощностью 250 кВ·А по известному и предложенному способам. В качестве шихты использовали брикеты или смесь брикетов с кварцитом (прототип). Состав шихты и результаты испытаний приведены в таблице.To conduct comparative tests of the known and proposed methods, specific energy consumption and silicon extraction into the alloy were evaluated. Complex silicon ferroalloys (silicocalcium, silicobarium) were smelted in an arc furnace with a capacity of 250 kV · A according to the known and proposed methods. As the mixture used briquettes or a mixture of briquettes with quartzite (prototype). The composition of the mixture and the test results are shown in the table.
Из приведенных в таблице данных следует, что при получении силикокальция и силикобария извлечение кремния выше, а расход электроэнергии меньше в сравнении с известным способом.From the data given in the table it follows that when obtaining silicocalcium and silicobarium, the extraction of silicon is higher, and the energy consumption is less in comparison with the known method.
В сравнении с прототипом заявляемый способ позволяет повысить степень извлечения щелочноземельных металлов и кремния в сплав и снизить расходы на производство.In comparison with the prototype of the inventive method allows to increase the degree of extraction of alkaline earth metals and silicon in the alloy and reduce production costs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009144628/02A RU2414519C1 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Procedure for production of complex siliceous ferro-alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009144628/02A RU2414519C1 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Procedure for production of complex siliceous ferro-alloy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2414519C1 true RU2414519C1 (en) | 2011-03-20 |
Family
ID=44053686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009144628/02A RU2414519C1 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Procedure for production of complex siliceous ferro-alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2414519C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703060C1 (en) * | 2019-06-27 | 2019-10-15 | Общество с ограниченной ответственностью Новые перспективные продукты Технология | Charge for smelting silicocalcium |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3374086A (en) * | 1965-06-16 | 1968-03-19 | Union Carbide Corp | Process for making strontium-bearing ferrosilicon |
| DE4324343C2 (en) * | 1993-07-20 | 1996-09-12 | Koeppern & Co Kg Maschf | Process for producing briquettes from metallurgical residues |
| RU2247169C1 (en) * | 2003-06-23 | 2005-02-27 | Рябчиков Иван Васильевич | Method of production of complex siliceous ferro-alloy |
-
2009
- 2009-12-01 RU RU2009144628/02A patent/RU2414519C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3374086A (en) * | 1965-06-16 | 1968-03-19 | Union Carbide Corp | Process for making strontium-bearing ferrosilicon |
| DE4324343C2 (en) * | 1993-07-20 | 1996-09-12 | Koeppern & Co Kg Maschf | Process for producing briquettes from metallurgical residues |
| RU2247169C1 (en) * | 2003-06-23 | 2005-02-27 | Рябчиков Иван Васильевич | Method of production of complex siliceous ferro-alloy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703060C1 (en) * | 2019-06-27 | 2019-10-15 | Общество с ограниченной ответственностью Новые перспективные продукты Технология | Charge for smelting silicocalcium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tangstad | Ferrosilicon and silicon technology | |
| ES2877505T3 (en) | Improved slag from non-ferrous metal production | |
| CN101298631A (en) | In-situ mechanical stirring furnace desulfurization method and device | |
| CN110184476B (en) | A kind of method to eliminate furnace knot in settling electric furnace | |
| RU2414519C1 (en) | Procedure for production of complex siliceous ferro-alloy | |
| CN100532584C (en) | MgO base desulfurizing agent and producing method thereof | |
| CN115572783A (en) | Barium-containing composite nodulizer and preparation method thereof | |
| JP2024524153A (en) | Iron briquette | |
| EP2663660A2 (en) | Agent for treating molten metals, method for the production and use thereof | |
| CN105506219B (en) | Aluminum-free heating agent for chemical heating outside molten steel furnace and preparation method thereof | |
| WO2020116643A1 (en) | Carburizer and carburization method using same | |
| RU2703060C1 (en) | Charge for smelting silicocalcium | |
| RU2380428C2 (en) | Carburiser | |
| CN113337676B (en) | Modifier for deep desulfurization of ferrophosphorus ring | |
| CN108715972A (en) | A kind of low-phosphorous silicon iron product and its smelting process | |
| RU2247169C1 (en) | Method of production of complex siliceous ferro-alloy | |
| RU2416659C1 (en) | Procedure for production of ferro-silico-titanium | |
| US11486026B2 (en) | Calcium, aluminum and silicon alloy, as well as a process for the production of the same | |
| RU2124566C1 (en) | Briquetted mixture for inoculation of gray iron | |
| CN100436618C (en) | Fusing agent used under high temperature fused state | |
| RU2776577C1 (en) | Method for removing impurities from ferrosilicium melt | |
| RU2298046C2 (en) | Carbon ferromanganese melting process | |
| RU2828692C1 (en) | Method for complex processing of slags of copper-smelting production | |
| RU2352645C1 (en) | Method of steel smelting in arc electric steel-making furnace | |
| CN103320575A (en) | Molten-steel desulphurization dephosphorization treatment agent and preparation method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111202 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150210 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161202 |