SU998558A1

SU998558A1 - Batch for producing ferrosilicon

Info

Publication number: SU998558A1
Application number: SU823381500A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Алексеевич Парфенов; Иван Васильевич Рябчиков; Владимир Иванович Жучков; Виктор Петрович Зайко; Владимир Григорьевич Мизин; Марк Абрамович Рысс; Дмитрий Федорович Железнов; Семен Аронович Донской; Сергей Викторович Лукин; Александр Владимирович Масленников; Владимир Исакович Лурье; Виктор Андреевич Холодный
Original assignee: Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1982-01-14
Publication date: 1983-02-23

Description

Изобретение относитс к черной металлургии., в частности к произвол- . ству ферросплавов, конкретнее к производству ферросилици .This invention relates to ferrous metallurgy., In particular to arbitrariness. ferroalloys, more specifically to the production of ferrosilicon.

Известна шихта дл получени ферросилици , .состо ща из углеродистого восстановител (кокса и полукокса), металлодобавок (стальной стружки, металлолома ) и кварцита 1 .The known charge for producing ferrosilicon consists of carbonaceous reducing agent (coke and semi-coke), metal additives (steel shavings, scrap metal) and quartzite 1.

Недостатками технологии получени этой шихты вл ютс низка скорость восстановлени кремни вследствие незначительной поверхности контакта между твердым и жидким кремнеземомс углеродом и неудовлетворительные услови работн на колошнике из-за неравномерного выделени газов из тиглей .The drawbacks of the technology for producing this mixture are the low rate of silicon reduction due to the insignificant contact surface between solid and liquid silica with carbon and poor conditions at the top of the furnace due to the uneven emission of gases from the crucibles.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности вл етс шихта дл выплавки ферросилици , состо ща из 28,1-58,5% кварцита, 16,8-32,7% углеродистого восстановител и 8,555 ,0% железной стружки C2J.Closest to the invention, the technical essence is the charge for smelting ferrosilicon consisting of 28.1-58.5% quartzite, 16.8-32.7% carbonaceous reducing agent and 8.555.0% of C2J iron shavings.

Недостатками известной шихты вл ютс : пониженна степень восстановлени кремни из шлака, образующегос в процессе производства ферросилици ; большие потери кремни , св занные с образованием карбида кремни , которыйThe disadvantages of the known charge are: reduced degree of silicon recovery from slag formed during the production of ferrosilicon; large silicon losses associated with the formation of silicon carbide, which

переходит в шлак; неудовлетворительные услови работы на колоднике вследствие неравномерности выделени газов-продуктов реакции восстановлени кремни углеродом, неудовлетворительна работа летки из-за зарастани отверсти карборундом. goes into slag; unsatisfactory working conditions at the pit as a result of uneven emission of gas products of the silicon reduction reaction by carbon; the work of the tap hole is unsatisfactory due to the overgrowth of the hole with carborundum.

Целью изобретени вл етс повышение степени восстановлени кремни The aim of the invention is to increase the degree of silicon recovery.

10 и увеличение производительности печи.10 and increase the productivity of the furnace.

Цель достигаетс тем, что шихта дл получени ферросилици , включаю- . ща углеродистый восстановитель, металлодобавку , кварцит, согласно изоб15 ретению, дополнительно содержит силикатный шлак и кварцитобарит при Следующем соотношении компонентов,вес.%:The goal is achieved in that the charge for the production of ferrosilicon, inclusive. According to the invention, common carbonaceous reducing agent, metal additive, additionally contains silicate slag and quartzite barite at the following ratio of components, wt.%:

Углеродйстый восста20Carbon recovery20

20-35 новитель Металлодо1-40 бавка20-35 Novodite Metallodo1-40 bavka

Силикатный Silicate

1-10 шлак 25 Кваоиитобаоит 0,5-101-10 slag 25 Quaoyitobaoit 0.5-10

Кварцитобарит Quartzite

Остальное КварцитRest Quartzite

Компоненты шихы: углеродистый восстановитель (кокс металлургический или полукокс химической промлиленнос30 ти) с содержанием 70-90% фракции 525 глм в количестве 20-35%, металлодобавка (стальна стружка, металлолом ) фракции не более 150 мм в количесдве 1-40%, силикатный ишак собственного производства с включени ми металла, дробленный до фракции не более 150 мм, кварцитобарит, представл ющий собой минерал со сростками барита и кварцита (30-60% BaSO, 40-70 SiOg) фракции 40-100 мм и кварцит фракции 40-120 мм, - смешивают и используют дл получени ферросилици .Components of the mix: carbonaceous reducing agent (metallurgical coke or semi-coke of chemical industry) with a content of 70-90% of fraction 525 gm in an amount of 20-35%, metal additive (steel chips, scrap metal) fractions of not more than 150 mm in a quantity of 1-40%, silicate own-produced donkey with metal inclusions, crushed to a fraction of not more than 150 mm, quartzitobarite, which is a mineral with splices of barite and quartzite (30-60% BaSO4, 40-70 SiOg) fractions 40-100 mm and quartzite fraction 40-120 mm, are mixed and used to produce ferrosilicon.

Шихту загружают в электродуговую руднотермическую печь непрерывно по мере проплавлени и опускани уровн колошника.The charge is loaded into an electric arc-mining furnace continuously as the melting and lowering of the throat level occurs.

В печи шихта нагреваетс и проплавл етс . Особенностью предложенной шихты вл етс то, что во взаимодействии компонентов участвуют дополнительно силикатный шлак и кварцитобарит .In the furnace, the charge is heated and smelted. A feature of the proposed mixture is that silicate slag and quartzite barite also participate in the interaction of the components.

Эти компоненты шихты ускор ют фазовые превращени кварцита и повышают его реакционную способность. Сое динени серы, выдел ющиес их кварцитобарита , вследствие его взаимодействи с силикатным шлаком разрушают карборунд в верхних сло х шихты чем способствуют равномерному газовыделению на колошнике печи, что в конечном счете сказываетс на технико-экономических показател х плавки.These components of the charge accelerate the phase transformations of quartzite and increase its reactivity. The sulfur compounds released by their quartzitobarite, due to its interaction with silicate slag, destroy the carborundum in the upper layers of the charge, which contributes to a uniform gas emission on the furnace top, which ultimately affects the technical and economic indicators of smelting.

В нижних сло х, в районе гарниссажа , на подине происходит разрушени карборунда кремнеземом силикатного шлака и барием в результате чего образуетс металлический кремний,- усваиваемкй основной массой ферросилици Леючцбе отверстие не засор етс кар борундом.In the lower layers, in the garnissage area, on the hearth, carborundum is destroyed by silica silicate slag and barium, as a result of which metallic silicon is formed - the hole does not get clogged with carborundum, which is absorbed by the main mass of ferrosilicon Leuchtsbe.

Равномерное выделение газов на колошнике улучшает его работу: снижаетс -температура, повышаетс стойкость оборудовани , представл етс возможность выплавки высокопроцентного ферросилици в печах со сводом. Улучшение работы летки заключаетс в том, что сокращаетс операци шуровки летки и продолжительность выпуска шлака и ферросилици из печи,- что уменьшает степень охлаждени тигл в районе леточного отверсти . В полученном ферросилиции содержитс 4590% Si, остальное - железо и примеси . Содержание бари в сплаве составл ет 0,7-4,0%.Uniform gas emission at the top of the furnace improves its operation: the temperature decreases, the durability of the equipment increases, the possibility of smelting high-grade ferrosilicon in furnaces with a vault appears. Improving the work of the tap hole is that the operation of the tap hole cut and the duration of the release of slag and ferrosilicon from the furnace are reduced, which reduces the degree of cooling of the crucibles in the area of the tap hole. The resulting ferrosilicon contains 4590% Si, the rest is iron and impurities. The barium content in the alloy is 0.7-4.0%.

При содержании углеродистого восстановител в шихте менее 20% происходит ее запекание и увеличение температуры верхних слоев шихты, что приводит к потере кремни в улет.When the content of the carbonaceous reducing agent in the mixture is less than 20%, it bakes and the temperature of the upper layers of the mixture increases, which leads to the loss of silicon in the fly.

При содержании восстановител бо лее 35% уменьшаетс глубина погружени электродов в шихту, прекращаетс Ьыход шлака и снижаетс производительность печи.When the content of the reducing agent is more than 35%, the immersion depth of the electrodes in the charge decreases, the slag production stops and the productivity of the furnace decreases.

Если металлодобавка менее 1%, то процесс восстановлени кремни ухудшаетс , если более 40%, то температура в печи снижаетс и полнота протекани реакций восстановлени стано витс неудовлетворительной.If the metal additive is less than 1%, then the silicon reduction process deteriorates, if more than 40%, the temperature in the furnace decreases and the completeness of the reduction reactions becomes unsatisfactory.

Содержание силикатного шлака в шихте менее 1% не сказываетс на работе печи, увеличение его доли свыше 10% приводит к снижению температуры разм гчени шихты, спеканию, колсшника и, как следствие, ухудшению технико-экономических показателей процесса .The content of silicate slag in the charge of less than 1% does not affect the operation of the furnace, an increase in its share of more than 10% leads to a decrease in the softening temperature of the charge, sintering, the collar and, consequently, the deterioration of the technical and economic indicators of the process.

Добавка в шихту кварцитобарита менее 0,5% практически не сказываетс на протекании физико-химических реакций в печи. Наиболее заметное действие на ход восст.ановительных процессов кварцитобаритова руда оказывает в пределах до 10%. Увеличиваетс дол жидкофазных энергетически выгодных реакций за счет флюсующего вли ни соединений бари и серы. Дальнейшее увеличение содержани минерала в шихте (более 10%) из-за повышени в зкости и кратности шлака резко ухудшает процесс восстановлени кремни .The addition of less than 0.5% to the mixture of quartzitobarite has practically no effect on the course of physicochemical reactions in the furnace. The most noticeable effect on the recovery process of quartzite barite ore has in the range of up to 10%. The share of energy-efficient liquid-phase reactions increases due to the fluxing effect of barium and sulfur compounds. A further increase in the mineral content in the charge (more than 10%) due to an increase in viscosity and slag multiplicity sharply worsens the silicon recovery process.

Содержание кварцита в шихте определ етс предполагаемым составом сплава и обеспечивает нормальное протекание технологического процесса.The content of quartzite in the charge is determined by the intended composition of the alloy and ensures the normal course of the process.

Испытани шихты проводили на укрупненной лабораторной электропечи мощностью 60 кВА непрерывным процессом . В качестве шихтовых материалов использовали кварцит (98% Si02), кварцитобарит (42,48% BaSO, 48,13% Si 02)г металлургический кокс, стальную стружку, ферросилициевый шлак. Крупность компонентов шихты - 30+ + 10 мм.The tests were carried out on an integrated laboratory electric furnace with a power of 60 kVA by a continuous process. Quartzite (98% Si02), quartzite barite (42.48% BaSO, 48.13% Si02) g metallurgical coke, steel chips, ferrosilicon slag were used as charge materials. The size of the charge components is 30+ + 10 mm.

Результаты испытаний приведены в таблице.The test results are shown in the table.

0)0)

s:s:

XX

a уa y

03 03

CO fS гЧCO fS MS

ОABOUT

UJ 0Uj 0

0000

«"

oooo

0000

uu

NN

ьs

fflffl

NN

(N(N

CNCN

r oo r oo

«н ел"Ate

О ЛOh l

mm

оabout

со оwith about

1Л1L

оabout

inin

0000

ГЧMS

(N ГО(N GO

1Л N1L N

kO CSkO CS

00 1Л00 1L

ОABOUT

r «r "

юYu

оо оLtd

г оabout

VOVO

соwith

м fsm fs

оabout

s оs o

смcm

гчhch

с соwith with

м лml

(Л(L

пP

Ч H

ЛL

со очwith very good

о ооLtd

0000

о ооLtd

г гg g

гg

iHiH

VO rv|VO rv |

мm

соwith

tt

Ч H

мm

оabout

т eht eh

mm

COCO

СПSP

(Т(T

У ( ПU (P

соwith

оabout

-Г -G

нn

0303

о оoh oh

ш чw h

гЧ -WMS-W

со inwith in

оabout

1Л1L

о гоabout go

го go

ш гоw go

чIN тhIN t

(N(N

гоgo

оabout

го оabout

in гоin go

о шabout sh

гмum

Ч гоWhat about

шsh

«"

VOVO

Испытани показали повыиение степени восстановлени кремни , увеличение производительности печи, уменьшение кратности шлака при соотношении компонентов шихты, предусматриваемом в изобретении.Tests have shown an increase in the degree of silicon recovery, an increase in furnace productivity, a decrease in slag multiplicity with a ratio of charge components envisaged in the invention.

Claims

1.Ryss M.A. Ferroalloy production. M., Metallurgists, 1975, p. 49-56.

2.Elyutin V.P., Pavlov Yu.A. and Levin B.N. Ferroalloys. M., Metallurgizdat, 1951, p. 105