[go: up one dir, main page]

RU2698161C1 - Charge for producing ferrosilicon - Google Patents

Charge for producing ferrosilicon Download PDF

Info

Publication number
RU2698161C1
RU2698161C1 RU2018142697A RU2018142697A RU2698161C1 RU 2698161 C1 RU2698161 C1 RU 2698161C1 RU 2018142697 A RU2018142697 A RU 2018142697A RU 2018142697 A RU2018142697 A RU 2018142697A RU 2698161 C1 RU2698161 C1 RU 2698161C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
ferrosilicon
slag
quartzite
refining
Prior art date
Application number
RU2018142697A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Сергеевич Ёлкин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2018142697A priority Critical patent/RU2698161C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2698161C1 publication Critical patent/RU2698161C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/04Making ferrous alloys by melting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, particularly to electrothermal production of silicic ferroalloys. Charge for producing ferrosilicon contains, wt. %: quartzite 22.0–46.7; carbonaceous reducing agent 30.3–33.4; steel chips 7.3–7.7; slag for refining of industrial silicon 12.6–40.0.
EFFECT: invention reduces consumption of raw materials for obtaining ferrosilicon.
1 cl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области металлургии, в частности к электротермическому способу получения кремнистых ферросплавов.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to an electrothermal method for producing silicon ferroalloys.

Уровень техникиState of the art

Ферросилиций получают восстановлением кварцита с помощью углеродистых восстановителей в рудовосстановительных электрических печах. Восстановителем служит металлургический кокс (Рысс М.А. Производств ферросплавов, М, Металлургия, 1985, С. 33-75). Для увеличения производительности печей производства ферросилиция в качестве восстановителя в последние годы применяют более активные восстановители, каменный уголь в смеси с кокосовым орешком (Павлов С.Ф., Кашлев И.М. «Повышение эффективности плавки ферросилиция», Сталь, 2002, С. 35-38). Недостатками таких методов является низкая степень извлечения кремния при получении ферросилиция.Ferrosilicon is obtained by reduction of quartzite using carbonaceous reducing agents in ore-reducing electric furnaces. The reducing agent is metallurgical coke (Ryss MA, Ferroalloy Production, M, Metallurgy, 1985, pp. 33-75). In recent years, to increase the productivity of ferrosilicon furnaces, more active reducing agents have been used as a reducing agent, coal mixed with coconut (Pavlov S.F., Kashlev I.M. “Improving the efficiency of smelting ferrosilicon”, Steel, 2002, p. 35 -38). The disadvantages of such methods is the low degree of extraction of silicon upon receipt of ferrosilicon.

Известна шихта для выплавки ферросилиция (RU 2106423, С22С 33/04, опубл. 10.03.98), содержащая кварцит, кокс металлические отходы и окатыши отработанной контактной массы химического производства при следующем соотношении компонентов, мас. %: кокс 10,0 - 40,0, металлические отходы 6,0 - 30,0, окатыши 0,3 - 20,0, кварцит - остальное. Недостатком данного способа является необходимость изготовления окатышей, что требует дополнительного оборудования.A known mixture for smelting ferrosilicon (RU 2106423, C22C 33/04, publ. 10.03.98) containing quartzite, coke metal waste and pellets of spent contact mass of chemical production in the following ratio of components, wt. %: coke 10.0 - 40.0, metal waste 6.0 - 30.0, pellets 0.3 - 20.0, quartzite - the rest. The disadvantage of this method is the need for the manufacture of pellets, which requires additional equipment.

Известна шихта для получения ферросилиция (SU 998558, С22С 33/04, опубл. 23.02.83), включающая углеродистый восстановитель, металлодобавку, кварцит, на дополнительно содержит силикатный шлак и кварцитобарит при следующем соотношении компонентов, мас. %: углеродистый восстановитель 20-35, металлодобавка 1-40, силикатный шлак 1-10, кварцитобарит 0,5-10, кварцит - остальное. Недостатком данного способа вовлечения в производство дополнительных компонентов шихты является использования кварцитобарита, что увеличит количество примесей в конечной продукции.A known mixture for producing ferrosilicon (SU 998558, C22C 33/04, publ. 23.02.83), including carbon reducing agent, metal additive, quartzite, additionally contains silicate slag and quartzitobarite in the following ratio of components, wt. %: carbon reducing agent 20-35, metal additive 1-40, silicate slag 1-10, quartzitobarite 0.5-10, quartzite - the rest. The disadvantage of this method of involving in the production of additional components of the charge is the use of quartzitobarite, which will increase the amount of impurities in the final product.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является шихта для получения ферросилиция (RU 2109836, С22С 33/04, опубл. 27.04.98), включающая кварцит, углеродистый восстановитель и стальную стружку, дополнительно содержит смесь офлюсованных железорудных окатышей и железной окалины в соотношении 1:(1-3) при соотношении компонентов, мас. %: кварцит 35-55, углеродистый восстановитель 20-30, смесь офлюсованных железорудных окатышей и железной окалины в соотношении 1-(1-3), стальная стружка - остальное. Недостатком данного способа является необходимость изготовления окатышей, что приводит к необходимости использования дополнительного оборудования.The closest analogue of the present invention is a mixture for producing ferrosilicon (RU 2109836, C22C 33/04, publ. 04/27/98), including quartzite, carbon reducing agent and steel shavings, additionally contains a mixture of fluxed iron ore pellets and iron oxide in the ratio 1: (1 -3) in the ratio of components, wt. %: quartzite 35-55, carbon reducing agent 20-30, a mixture of fluxed iron ore pellets and iron oxide in a ratio of 1- (1-3), steel shavings - the rest. The disadvantage of this method is the need for the manufacture of pellets, which leads to the need to use additional equipment.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей предлагаемого изобретения является снижение затрат на получения ферросилиция.The task of the invention is to reduce the cost of obtaining ferrosilicon.

Техническим результатом является снижение расхода сырья на получения ферросилиция.The technical result is to reduce the consumption of raw materials for producing ferrosilicon.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что шихта для получения ферросилиция, включающая кварцит и углеродистые восстановители, стальную стружку, дополнительно в качестве кремнеземсодержащего материала содержит шлак, образующийся при окислительном рафинировании технического кремния от примесей, при следующем соотношении компонентов, мас. %: кварцит 22,0 - 46,7; углеродистый восстановитель 30,3 - 33,4; стальная стружка 7,3 - 7,7; шлак рафинирования кремния 12,6 - 40,0.The claimed technical result is achieved due to the fact that the mixture for producing ferrosilicon, including quartzite and carbon reducing agents, steel shavings, in addition to the silica-containing material, contains slag formed during oxidative refining of industrial silicon from impurities, in the following ratio of components, wt. %: quartzite 22.0 - 46.7; carbon reducing agent 30.3 - 33.4; steel shavings 7.3 - 7.7; silicon refining slag 12.6 - 40.0.

Кремний получают путем восстановления кремнезема углеродом в электрических печах. Полученный кремний, как правило, содержит примеси алюминия, кальция, которые переходят в кремний из минерального сырья и из золы восстановителей. Рафинирование, очистку кремния от нежелательных примесей, осуществляют в ковше во время выпуска расплава из печи с помощью окислительных газов кислорода и/или сжатого воздуха. Оксиды окисленных металлов переходят в шлак. Вместе с ними переходит в шлак и часть окисленного кремния, что значительно снижает вязкость шлаков. Во время чистки ковша от шлаков вместе с густыми шлаками удаляется и часть жидкого кремния, что увеличивает потери кремния с отвальными шлаками. Этот шлак имеет следующий состав, мас. %: SiO2 64,4-81,2 (среднее 72,3); SiC 4,5-11,1 (среднее 8,1); Al2O3 0,5-1,5 (среднее 0,9); СаО 1,5-4,5 (среднее 2,7); Fe2O3 0,05-0,15 (среднее 0,1); Si металлический 10,3-20,4 (среднее 15,9). В связи с наличием в шлаке свободного кремния, он может быть использован в производстве кремнистых ферросплавов.Silicon is obtained by reducing silica with carbon in electric furnaces. The resulting silicon, as a rule, contains impurities of aluminum and calcium, which are transferred to silicon from mineral raw materials and from reducing ash. Refining, purification of silicon from unwanted impurities, is carried out in a ladle during the release of the melt from the furnace using oxidizing gases of oxygen and / or compressed air. Oxides of oxidized metals pass into slag. Together with them passes into the slag and part of the oxidized silicon, which significantly reduces the viscosity of the slag. During the cleaning of the bucket from the slag along with thick slags, part of the liquid silicon is also removed, which increases the loss of silicon with waste slag. This slag has the following composition, wt. %: SiO 2 64.4-81.2 (average 72.3); SiC 4.5-11.1 (average 8.1); Al 2 O 3 0.5-1.5 (average 0.9); CaO 1.5-4.5 (average 2.7); Fe 2 O 3 0.05-0.15 (average 0.1); Si metal 10.3-20.4 (average 15.9). Due to the presence of free silicon in the slag, it can be used in the production of silicon ferroalloys.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На промышленной печи проводили выплавку высокопроцентного ферросилиция с использованием в качестве кремнеземсодержащего материала шлака рафинирования технического кремния, содержащего свободный металлический кремний, который при восстановительной плавке ферросилиция переходит в готовую продукцию и снижает необходимое количество сырья.At an industrial furnace, high-percentage ferrosilicon was smelted using slag of refining of industrial silicon containing free metallic silicon as a silica-containing material, which, during reduction smelting, ferrosilicon goes into finished products and reduces the required amount of raw materials.

Пример 1. Выплавка ферросилиция с использованием типичных шихтовых материалов показала следующий расход сырья, мас. %:Example 1. Smelting ferrosilicon using typical charge materials showed the following consumption of raw materials, wt. %:

кварцитquartzite 56,156.1 углеродистый восстановительcarbon reducing agent 37,437,4 стальная стружкаsteel shavings 6,56.5

Пример 2. При выплавке ферросилиция в руднотермической электрической печи в состав шихты вводили шлак рафинирования технического кремния в количестве 200 кг на тонну выплавляемого кремния. Расход сырья при проведении опытной плавки составил:Example 2. When smelting ferrosilicon in an ore-thermal electric furnace, the slag was refined with technical silicon in the amount of 200 kg per ton of smelted silicon. The consumption of raw materials during the experimental melting amounted to:

Figure 00000001
по массе, кг/т
Figure 00000001
by weight, kg / t

Пример 3. В дальнейших опытах количество шлака рафинирования кремния увеличили до 400 кг на тонну выплавляемого ферросилиция. Расход сырья составил:Example 3. In further experiments, the amount of slag refining silicon was increased to 400 kg per ton of smelted ferrosilicon. Raw material consumption amounted to:

Figure 00000002
Figure 00000002

Пример 4. При проведении следующего этапа испытаний в состав шихты вводили 600 кг шлака на тонну ферросилиция. Расход сырья составил:Example 4. During the next test stage, 600 kg of slag per ton of ferrosilicon was introduced into the mixture. Raw material consumption amounted to:

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 5. При увеличении количества шлака рафинирования кремния в шихте до 1000 кг на тонну выплавленного ферросилиция расход сырья составил:Example 5. With an increase in the amount of slag refining silicon in the charge to 1000 kg per ton of smelted ferrosilicon, the consumption of raw materials amounted to:

Figure 00000004
Figure 00000004

Пример 6. При дальнейшем увеличении количества шлака рафинирования кремния в шихте до 1200 кг на тонну ферросилиция расход сырья составил:Example 6. With a further increase in the amount of slag refining silicon in the mixture to 1200 kg per ton of ferrosilicon, the consumption of raw materials amounted to:

Figure 00000005
Figure 00000005

Пример 7. При дальнейшем увеличении количества шлака рафинирования кремния в шихте до 1400 кг на тонну ферросилиция, расход сырья составил:Example 7. With a further increase in the amount of slag refining silicon in the mixture to 1400 kg per ton of ferrosilicon, the consumption of raw materials amounted to:

Figure 00000006
Figure 00000006

При введении в шихту шлака рафинирования технического кремния менее 200 кг/т не дает существенного снижения расхода минерального сырья, кварцита. При увеличении количества шлака рафинирования кремния в шихте, более 1200 кг/т, происходит уплотнение колошника печи за счет снижения пористости поверхности колошника, что отрицательно сказалось на снижении расхода кварцита. Оптимальным количеством вводимого дополнительно в шихту шлака рафинирования кремния является количество 400-1200 кг на тонну ферросилиция, что соответствует соотношению компонентов в шихте, мас. %:When slag refining of technical silicon is introduced into the charge, less than 200 kg / t does not significantly reduce the consumption of mineral raw materials, quartzite. With an increase in the amount of silicon refining slag in the charge, more than 1200 kg / t, the furnace top is compacted by reducing the top surface porosity, which negatively affected the reduction of quartzite consumption. The optimal amount of silicon refining slag introduced additionally into the charge is the amount of 400-1200 kg per ton of ferrosilicon, which corresponds to the ratio of components in the charge, wt. %:

кварцитquartzite 22,0 - 46,722.0 - 46.7 углеродистый восстановительcarbon reducing agent 30,3 - 33,430.3 - 33.4 стальная стружкаsteel shavings 7,3 - 7,77.3 - 7.7 шлак рафинирования кремнияsilicon refining slag 12,6 - 40,012.6 - 40.0

Claims (2)

Шихта для получения ферросилиция, содержащая кварцит, углеродистый восстановитель и стальную стружку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кремнеземсодержащий материал в виде шлака, образующегося при окислительном рафинировании технического кремния от примесей, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The mixture for producing ferrosilicon containing quartzite, a carbon reducing agent and steel shavings, characterized in that it additionally contains a silica-containing material in the form of slag formed during oxidative refining of industrial silicon from impurities, in the following ratio, wt.%: кварцитquartzite 22,0-46,7                                    22.0-46.7 углеродистый восстановительcarbon reducing agent 30,3-33,430.3-33.4 стальная стружкаsteel shavings 7,3-7,7                          7.3-7.7 шлак рафинирования            refining slag технического кремния            technical silicon 12,6-40,0                    12.6-40.0
RU2018142697A 2018-12-03 2018-12-03 Charge for producing ferrosilicon RU2698161C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142697A RU2698161C1 (en) 2018-12-03 2018-12-03 Charge for producing ferrosilicon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142697A RU2698161C1 (en) 2018-12-03 2018-12-03 Charge for producing ferrosilicon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2698161C1 true RU2698161C1 (en) 2019-08-22

Family

ID=67733888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018142697A RU2698161C1 (en) 2018-12-03 2018-12-03 Charge for producing ferrosilicon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2698161C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU998558A1 (en) * 1982-01-14 1983-02-23 Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР Batch for producing ferrosilicon
RU2106423C1 (en) * 1997-03-19 1998-03-10 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Charge for smelting ferrosilicon
RU2109836C1 (en) * 1994-04-22 1998-04-27 Акционерное общество открытого типа "Челябинский электрометаллургический комбинат" Charge for production of ferrosilicon
KR20020052520A (en) * 2000-12-26 2002-07-04 우종일 Method of low-carbon ferromanganese(LCFeMn) manufacturing by recycling dust containing manganese
ZA200610458B (en) * 2006-03-10 2008-06-25 Renova Invest Proprietary Ltd Production of ferrosilicomanganese alloys

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU998558A1 (en) * 1982-01-14 1983-02-23 Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР Batch for producing ferrosilicon
RU2109836C1 (en) * 1994-04-22 1998-04-27 Акционерное общество открытого типа "Челябинский электрометаллургический комбинат" Charge for production of ferrosilicon
RU2106423C1 (en) * 1997-03-19 1998-03-10 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Charge for smelting ferrosilicon
KR20020052520A (en) * 2000-12-26 2002-07-04 우종일 Method of low-carbon ferromanganese(LCFeMn) manufacturing by recycling dust containing manganese
ZA200610458B (en) * 2006-03-10 2008-06-25 Renova Invest Proprietary Ltd Production of ferrosilicomanganese alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ATE438744T1 (en) LIME-BASED ADDITIVE FOR STEEL MELTING AND PRODUCTION PROCESS THEREOF
JP2010090428A (en) Method for recovering chromium from chromium-containing slag
JPS6141714A (en) Composition and method for forming foamed steel slag cover for molten steel
JPH06145836A (en) Production of alloy utilizing aluminum slag
KR100446469B1 (en) Deoxidating material for manufacturing alloy steel
US20200024145A1 (en) Method for resource recovery from silicon slag and deoxidizing agent for iron and steelmaking
KR101209710B1 (en) steelmaking method recycling of SiMn slag
KR100925152B1 (en) Ladle Slag Activator
RU2698161C1 (en) Charge for producing ferrosilicon
KR101366304B1 (en) Molten iron
CA1321075C (en) Additive for promoting slag formation in steel refining ladle
RU2721249C1 (en) Composition of charge for melting of carbon-free iron
CN101886203B (en) Silicon iron product with low content of nitrogen
US1410749A (en) Manufacture of steel
JP4329724B2 (en) Converter scrap increase method
RU2649423C1 (en) Method for technical silicon melting
CN116426773B (en) A method for producing rare earth ferrosilicon alloy using rare earth slag
US2797988A (en) Process of producing metal alloys of low impurity content
RU2298046C2 (en) Carbon ferromanganese melting process
SU1439143A1 (en) Modifier
RU2352645C1 (en) Method of steel smelting in arc electric steel-making furnace
RU2096486C1 (en) Method recovering iron from steel-casting foundry slag
JP2021532273A (en) Calcium, aluminum, silicon alloys, and their production methods
SU855039A1 (en) Briquet for smelting ferrous metals
US906173A (en) Method of treating aluminum silicate.