Засіб завантаження шихти

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (5D4 С.!22 С 33/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3818173/22-02 (22) 29.11,84 ,: * (46) 30.04.86. Бгол. № 16 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) А.Г.Кучер, В.В.Корчевный, Г.Д.Ткач и И.Г.Кучер (53) 669.168(088.8) ", (56) Технологические инструкции на выплавку марганцевых сплавов ТИ 146-0-40-84, ТИ-146-^-33-82 Никопольского завода ферросплавйе. Авторское свидетельство СССР № 451776, кл. С 22 С 33/00, 1975. (54) (57) СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ШИХТЫ в электропечь при выплавке ферроспла вов, заключающийся в загрузке кварцита и кокса в центральную зону, а остальных компонентов шихты - в периферийную зону, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения извлечения ведущих элементов в сплав, производительности печи и снижения удельного расхода электроэнергии, шихту загружают с отношением содержащегося в восстановителе твердого углерода к содержащемуся в рудной части шихты ведущему элементу, равным 0,41-0,65 - в центральную и 0,15-0,40 - в периферийную зоны, при этом в центральную зону задают восстановителя 45-75% от его общего количества. з-- •-'.:••. * 1 227705 Ї Изобретение относится к черной глубокого восстановления ведущих металлургии, в.частности к производэлементов шихты в сплав, а более ству ферросплавов, применяемых для 0,65 ухудшает электриче ский режим раскисления и легирования стали. ведения плавки за счет повышения Цель изобретения - повышение из5 электропроводности шихты, повышает влечения ведущих элементов в сплав, токовые нагрузки на электродах (100производительности печи и снижение 110 кА) и их посадку, что смещает удельного расхода электроэнергии. реакционную зону в верхние горизонты ванны печи, повышает температуру В центральную и периферийную зоны загружают шихту с отношением со10 под сводом и,как следствие, увеличивает держащегося в восстановителе твергорячие простои из-за повышенного дого углерода (С_ ь ) к содержащемуизноса элементов конструкции печи ся в рудной части шихты ведущему (свода,короткой сети и т.д.). элементу (Мер,и )-C Tft /Ме рг ,, равным Предлагаемый способ загрузки ших0,41-0,65 и 0,15-0,40 соответствен15 ты обеспечивает повышение извлечения но, при этом в щентральную зону заведущих компонентов шихты, производают 45-75% от общего количества дительности электропечей и снижение восстановителя. удельного расхода электроэнергии за счет интенсификации процессов углеЗагрузка шихты с указанным соот-* ношением Ст^/Мер.ЧА стала возможной 20 родотермического восстановления в вследствие установления зависимосцентральной и периферийной зонах пети термодинамических и кинетических чи. характеристик от степени углеродоСпособ загрузки шихты по прототермического восстановления металтипу, предусматривающий раздельную лов из их оксидов. 25 подачу кварцита с коксом под электрод (центральную зону) и остальных Сущность предложенного способа компонентов шихты в периферийную зоможет быть охарактеризована на прину , не позволяет создать благопримере загрузки шихты при выплавке ятные кинетические условия для просиликомарганца, ЗО текания процессов совместного восЭкспериментальным путем установстановления марганца и кремния, так лено, что выбранный способ загрузкак марганєцсодержащее сырье подаетки шихты с соотношением С Т й / М е р ( ( явРЧт в ся в периферийную зону, а отсутстляется оптимальным для процесса вывие твердого восстановителя в этих плавки силикомарганца, а также может быть использован для выплавки других ферросплавов в руднотермических элек тропечах. Граничные значения выбранных от.ношений С Т Й /Ме»„ в предлагаемом способе подачи шихты связан с кинети- • ческими условиями углеродотермического восстановления металла из его оксида и электрическим режимом ведения плавки. Отношение С т в / М е р ф Ч в периферийной зоне менее 0,15 при сравнительно низкой (1200°С) температуре в ней не обеспечивает протекания восстановительных процессов и приводит к большим потерям ведущих элементов (марганца и кремния) с отвальным шлаком (около 20%), а более 0,40 увеличивает протекание тока на обстановочные блоки и приводит к их разгару. Отношение С 7 В /Me« 4 t менее 0,41 в центральной зоне даже с учетом высо_ кой температуры в приэлектродной зоне (1800-2000°С), не обеспечивает 35 зонах не обеспечивает нужную степень восстановления , ведущих элементов в сплав. Кроме того, для плавления кварцита необходимо затратить дополнительно,, злектроэнер40 гию по сравнению с его растворением в рудном расплаве. В данном способе кварцит растворяется в рудном расплаве, что обеспечивает получение жидкой фазы при 45 1300°С и выше. Это соизмеримо с температурой начала восстановления МпО (1324 С ) , поэтому условия для восстановления марганца значительно улучшаются. 50 В идентичных промышленных условиях в печи РКГ-75 были проведены сопоставительные плавки силикомарганца согласно предлагаемому способу и прототипу. 55 Способы загрузки шихты отличались тем, что в опытном варианте в центральную зону подавали повышенное содержание восстановителя при от з і 227705 ношении С1Ь /Мері( , равном 0,41-0,66, а в периферийную - 0,14-0,40 соответственно. Способ загрузки шихты по прототипу обеспечивал подачу кварцита и кокса в центральную зону, а остальных компонентов шихты (в том числе все марганецсодержащее сырье) в периферийную зону. Данные представлены в таблице. Анализ полученных результатов свидетельствует, что предлагаемый способ загрузки шихты (варианты III, IV, V)обеспечивает повышение производительности печи, извлечения марганца и снижает удельный расход электроэнергии. При способе загрузки шихты по варианту II (ниже нижнего предела отношения С т в / М е Г Ч і в центральной зоне и выше верхнего в периферийной зоне) извлечение марганца снижается на 0,4%, что объясняется недостатком восстановителя в центральной зоне, основной реакционной зоне и избытком его в периферийной зоне. Это приводит к неполному восстановлению ведущих компонентов (марганца и кремния) в сплав в основной реакционной зоне и нарушению электрического режима ведения плавки за счет пониженной (1200 С) температуры для восстановления (теоретическая температура начала восстановления марганца углеродом 1324 С)в периферийной зоне. При этом наблюдается высокая посадка электродов и токовая нагрузка на них достигает П О кА, что является пределом электрической характеристики трансформаторов (допустимая величина токов не более 112 к А ) . Показатель v * При способе загрузки шихты по варианту IV (отношение С-^ /Ме рі/; в центральной зоне печи выше верхнего предела Я,66 и ниже нижнего предела 5 в периферийной зоне 0,14) происходит перераспределение тепловой зоны печи, т.е. основное количество энергии выделяется в центральной зоне, где недостаточно восстанавливаемого ведущего элемента в рудной части и 10 происходит неполное использование восстановителя. При этом наблюдается реакция газификации углерода и содержание окиси углерода в феррогазе достигает 79-80%. 15 20 25 30 35 Наряду с этим в периферийную зону подается всего 24% восстановителя от общего его количества, поэтому углеродотермическое восстановление ведущих элементов замедляется. Это приводит к значительному снижению производительности печи (98,8%) и росту удельного расхода электроэнергии (4100 кВтч/т). Кроме того, наблюдается рост концентрации марганца в шлаке (выше 18% против 11% по предлагаемой технологии), что приводит к неоправданным потерям марганца. Таким образом, результаты испытаний свидетельствуют, что при соотношении СТВі/Мер,(,, равном в центральной и периферийной зоїлах 0,41-0,65 и 0,15-0,40 соответственно, повышается извлечение ведущего элемента (марганца) в сплав на 4,6%, производительность печи на 16% и снижается удельный расход электроэнергии на 370 кВт»ч/т.При этом значительно улучшается как электрический, так и газовый режим ведения плавки эа счет стабилизации посадки электродов. Способы загрузки шихты по вариантам І 1 (про тотип) С Т Й /Мс II III IV VI V в зонах: центральной 1,0 0,40 0,41 0,53 0,65 0,66 периферийной 0.0 0,4! 0,40 > 0,28 0,16 0,14 Масса восстановителя от общего его количества, %, в зонах центральной 100 45 75 76 60 1227705 6 Продолжение таблицы Показатель Способы загрузки шихты по вариантам 1(прототип) периферийной III II VI IV О 56 55 40 25 24 Производительность печи, % . 100 99,1 103 116 107 98,7 Удельный расход электроэнергии, кВт«ч/т 4070 4080 3820 3700 3780 4100 Извлечение Мп в сплав, % 76,4 76,0 79,0 81,0 79,0 75,8 Редактор М.Дылын Составитель В.Трегубенко Техред М.Моргентал Корректор Е.Рошко Заказ 2266/29 Тираж 567 . Подписное В И П Государственного комитета СССР НИИ по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4