Спосіб виплавки силікомарганцю у рудовідновлювальній печі

Винахід відноситься до галузі чорна металургія, зокрема, до електрометалургії виробництва силікомарганцю у р удовідновлювальних печах. Відомий спосіб виплавки феросплавів, який включає завантажування у ванну печі шихтови х матеріалів, плавку феросплаву з утриманням електричних параметрів у заданому режимі при оптимальному співвідношенні конструктивних та те хнологічних параметрів печі, випуск розплаву з печі [А.С. СРСР №1694677 кл. С22С33/04, Б. 1991, №44]. До недоліку цього способу слід віднести різницю теплової навантаженості під різними електродами. Прототипом запропонованого технічного рішення прийнято "Спосіб плавки у рудовідновлювальної печі", де відповідно рівному струму у електродах у весь термін плавки тримається постійним електроопір фаз у ванні печі. [пат. ФРН №1294676 кл. С22С27/00, 1970p.]. До недоліків цього способу слід віднести те, що незалежно від того, що електроопір ванни печі всіх фазних електродах залишається рівним, теплова потужність під окремими електродами відрізняється між собою. Так, при випробуванні на печі РКЗ-16,5 Нікопольського заводу феросплавів при струмі на всіх електродах рівному 29МА, на ділянках кожуху проти електродів була зафіксована наступна теплонавантаженість: - проти електрода №1 - 4822Ккал/м 2г; - проти електрода №2 - 2385Ккал/м 2г; - проти електрода №3 - 2817Ккал/м 2г. Теплонавантаженість під електродами пропорційна теплонавантаженості кожуху печі проти торців електродів і визначають її по температурі на кожусі печі на відстані 0,30...0,35 висоти ванни печі від її поду. Це вказує на те, що і при підтримці одного і того же значення струму на всіх електродах, теплова потужність під окремими електродами значно відрізняється між собою. Відбувається це внаслідок перехрещування електромагнітних полів різних електродів, впливу конструктивних металевих елементів печі, природної сегрегації шихтови х матеріалів у ванні печі даної конструкції та інших факторів. Внаслідок такого розподілення теплової потужності під електродами, з одного боку, під електродами з малою тепловою навантаженістю процеси шлакоутворювання випереджують процеси відновлювання оксидів основних елементів сплаву, що збільшує утворення шлаку (0,7...0,9) відносно сплаву, витрати електроенергії, зменшує виробництво. З другого боку, під електродами з більшим тепловим навантажуванням, спостерігається високий відсоток летких з пилом шихтових матеріалів, збільшуються витрати тепла з кожуху печі. Теплова потужність під електродами залежить від І2фR, де Іф - стр ум у відповідному фазному електроді, R - опір середовища під електродом. В основу винаходу поставлено завдання зменшення витрат шихтови х матеріалів на виробництво силікомарганцю. Поставлене завдання досягається тим, що у способі виплавки силікомарганцю у рудовідновлювальних печах, який складається з завантажування ванни печі шихтовими матеріалами на дану марку силікомарганцю, подачі напруги на електроди, топлення з відновленням оксидів шихтови х матеріалів, випуск розплаву з печі, у процесі топлення ведуть корекцію завантажування шихтових матеріалів з різним електричним опором під окремі електроди у співвідношенні, залежнім від тепло-навантаження під ними, тобто електричний опір має бути обернено пропорційним тепловому навантаженню під електродами. Наприклад, під електроди з малим теплонавантаженням задається суміш антрациту з кварцитом, а під електроди з більшим теплонавантаженням - суміш коксіку та кварциту. Це пов'язано з тим, що кокс має значно менше питомий опір, його ПЕО (питомий електроопір) становить 300Ом×мм 2/м, а ПЕО антрациту близько 103Ом×мм 2/м. Корекцію ведуть таким чином, щоб теплонавантажуваність під усіма електродами була рівною. Приклад роботи рудовідновлювальної печі при виплавці силікомарганцю марки МнС20. У ванну печі завантажуються шихтові матеріали на плавку МнС 17 (на 1 тону МнС17): - неофлюсований агломерат з суміші 1-го та 2-го сорту - 800кг - марганцевий концентрат - 1060кг - малофосфорний шлак - 400кг - коксик - 530кг - доломит - 225кг - відходи виробництва - 230кг Для зрівнювання теплової навантаженості під електродами, під електрод з більшою тепловою навантаженістю задається додаткова частка суміші коксіку з кварцитом. Електроопір під електродом зменшується, зменшується і І2R. Під інші електроди задається додаткова суміш антрациту з кварцитом обернено пропорційно їх теплонавантаженості. При цьому електроопір під електродами збільшується - збільшується і теплонавантаження під електродами. Тому, що електроопір під електродами регулюється відновниками та кварцитом, сплав збагачується Si та зближується з маркою МнС20 -(20,0...25,9) Si, 65Мп, 1,0С. Суміш вугілля та кварциту використовується тому, що кварцит також збільшує ПЕО, а концентрація С у сплаві обмежена. Таким чином, застосування запропонованого способу виплавки силікомарганцю у рудовідновлювальної печі дозволить зменшити кількість шлаку летких, витрати тепла з кожуху печі, електроенергії на топлення 1 тони силікомарганцю.