Спосіб виплавляння феросплавів у рудовідновлювальних печах

Винахід відноситься до галузі чорна металургія, зокрема, до електрометалургії виробництва феросплавів у дугови х р удовідновлювальних печах. Відомий спосіб виплавки феромарганцю, вміщуючий завантажування у ванну печі шихтових матеріалів, плавку сплаву з утриманням електричного та теплового режиму реакційного середовища печі у заданому режимі при заданому співвідношенні конструктивних та технологічних параметрів печі, випуск розплаву з печі [А.С. СССР №1694677 кл. С22С33/04, Б. 1991, №44]. До недоліків цього способу слід віднести різницю теплової навантаженості під різними електродами. В якості прототипу запропонованого технічного рішення прийнятий "Спосіб плавки у рудовідновлювальній печі, де відповідно номінальної напруги та стр уму у весь термін плавки тримається постійним електроопір ванни печі на всіх фазних електродах". [Пат. ФРГ №1294676 кл. С22С27/00, 1970р.]. До недоліків цього способу слід віднести те, що незалежно від того, що електроопір ванни печі на всіх фазних електродах залишається рівним, теплова міцність під окремими електродами відрізняється між собою. Так, при випробуванні на печі РКЗ-16,5 Нікопольського заводу феросплавів з діаметром ванни 7080мм, висотою ванни - 2300мм, з електродами діаметром 1200мм при топленні силікомарганцю на міцності 14800кВт, струмі на всіх електродах рівному 29кА на ділянках кожуху печі проти електродів була зафіксована така теплонавантажуваність: проти електрода №1 - 4822ккал/м 2*г; проти електрода №2 - 2385ккал/м 2*г; проти електрода №3 - 2817ккал/м 2*г. Це вказує на те, що і при підтримці одного значення струму на всіх фазних електродах теплова міцність під кожним електродом різко відрізняється. Це відбувається тому, що у процесі роботи печі відбувається накладка магнітних струмів, вплив конструктивних елементів печі, природної сегрегації шихтови х матеріалів у ванні печі та други х факторів. В наслідок такого розподілення теплової міцності під електродами; з одного боку, під електродами з малою тепловою навантаженістю процеси шлакоутворення випереджують процеси відновлювання оксидів основних елементів сплаву, що збільшує утворення шлаку (0,7...0,8) відносно сплаву, витрати електроенергії, зменшує виробництво. З другого боку, під електродами з більшим тепловим навантаженням спостерігається високий відсоток летких з пилом шихтових матеріалів, відновлення небажаних оксидів елементів для сплава, наприклад А1, що збільшує кількість шихтови х матеріалів потрібних для плавки та брак виробництва. При роботі на печі РКЗ-21 №37 цеху №4 Запорізького феросплавного заводу при виплавці феросиліцію ФС65 на міцності 19950кВт, при фазної напрузі 158В та струмі 72660А на кожному електроді теплонапруга на відповідних електродах відрізнялась у відсотках 100, 59, 51% відповідно, що приводило до збільшування теплових витрат на печі, при виплавці феросиліцію, зменшує робочій ресурс печі, збільшує витрати електроенергії. В основу винаходу поставлене завдання збільшення відсотку витягу основних елементів у сплав, зменшення витрат електроенергії, надійність у роботі дугови х р удовідновлювальних печей. Поставлене завдання досягається тим, що у способі виплавки феросплавів у дугови х р удовідновлювальних печах, який складається з завантажування ванни печі шихтовими матеріалами, подачі напруги на електроди з заданим електричним режимом, плавки, випуском розплаву з печі, корекцію електричних та конструкційних параметрів печі ведуть таким чином, щоб забезпечити рівний рівень теплової навантаженості під усім електродами. Критерієм теплового навантажування під електродами є температура кожуха печі. Найбільш характерним у цьому напрямку є ділянка проти електродів на відстані 0,30...0,35 висоти ванни печі від її поду. На цій висоті коливаються торці електродів. Нижче 0,3Н від поду печі на температуру кожуха починає впливати розплав з ділянок других електродів. Вище 0,33Н від поду печі температура зменшується, що вказує на значну відстань від торців електродів без розливу. Приклад роботи дугової рудовідновлювальної печі по запропонованому способу. У ванну печі в залежності від топлення того, чи іншого сплаву завантажуються відповідні шихтові матеріали, дається напруга на електроди. Після роботи печі при топленні цих ши хтових матеріалів, терміном у одну, дві доби контролюється температура на кожусі печі проти електродів на відстані 0,30-0,33Н висоти ванни печі від її поду. В залежності від цих значень температур оператор-плавильник поступово змінює ступень напруги трансформатора, тобто фазне Иф, регулює стр ум Іф та посадку електродів з прагненням підрівняти теплонавантаження на ділянках торців усі х електродів. Коли це повністю не вдається, необхідно провести реконструкцію завантажувальних пристроїв, змінити розташування масивних металоконструкцій на печі та ліквідацію інших причин, обумовлюючих розбаланс температур под фазними електродами. Таким чином, застосування запропонованого способу виплавки феросплавів у дугови х р удовідновлювальних печах дозволить зменшити кількість летких з дрібними шихтовими матеріалами, збільшити витяг основних елементів у сплав, зменшити відновлення оксидів бракуючих елементів, збільшити виробництво та робочій ресурс самої печі.