ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСИЛИЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C22C33/04 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к шихтам для производства железокремниевых сплавов.

Известна шихта для выплавки ферросилиция (а.с. N 643635 C 22 C 33/00, 1979, Б.И. N 7), которая содержит, мас.% :
Брикетированный гидролизный лигнин или целлолигнин - 1-51
Древесные отходы - 5-70
Пековый или нефтяной кокс - 0,5-16
Металлические отходы - 1-11
Кварцит - Остальное
Недостатком применения известной шихты является низкая производительность печи и высокий расход электроэнергии.

Наиболее близкой по составу является шихта для выплавки ферросилиция описанная в работе: Рысс М. А. Производство ферросплавов. М.: Металлургия, 1975. С 50. Шихта имеет следующий состав, мас.%:
Кварцит - 47-68
Кокс - 12-16
Полукокс - 12-16
Металлические отходы - 1-30
Применение известной шихты приводит к снижению производительности печи и повышенному расходу электроэнергии.

Цель предлагаемого изобретения - повышение производительности печи при одновременном снижении расхода электроэнергии, а также утилизация отходов химического производства.

Поставленная цель достигается тем, что шихта для выплавки ферросилиция содержащая кварцит, кокс и металлические отходы, дополнительно содержит окатыши отработанной контактной массы (ОКМ) химического производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кокс - 10,0-40,0
Металлические отходы - 6,0-30,0
Окатыши отработанной контактной массы - 0,3-20,0
Кварцит - Остальное
В качестве окатышей используют отработанную контактную массу (ОКМ) химического производства, содержащую, мас.% :
Медь - 0,10-10,00
Железо - 0,10-5,00
Кальций - 0,10-10,00
Алюминий - 0,05 -1,50
Титан - 0,01-0,50
Углерод - 0,10-10,00
Кремний - Остальное
при этом размер окатышей не должен превышать 60 мм.

В химическом производстве в качестве катализатора широко используется кремнийсодержащая масса, которая в дальнейшем не перерабатывается и уходит в отвалы. Проведенными исследованиями установлено, что использование в шихте для выплавки ферросилиция дополнительно окатышей ОКМ приводит к повышению производительности печи и одновременной экономии электроэнергии. Причем, при содержании в шихте окатышей ОКМ менее 0,3% - положительного эффекта не наблюдается, из-за малого их количества; при содержании более 20,0% - снижается качество ферросилиция, из-за повышенного содержания в окатышах титана и алюминия. Установлено, что при увеличении размера окатышей более 60 мм снижается производительность печи.

Исследованиями установлено, что доля металлических отходов должна быть в пределах 6,0 - 30,0%. При меньшем содержании наблюдается недостаток в железе, а при большем - его избыток.

При содержании кокса в шихте менее 10,0% его становится недостаточно для полного протекания реакции восстановления, а при содержании более 40,0% он становится лишним, при этом сплав дополнительно загрязняется алюминием и титаном.

Повышение производительности печи и снижение энергозатрат наблюдается вследствие того, что в процессе плавки сначала выплавляется ферросилиций с более низким содержанием кремния, процесс плавки идет быстрее и с меньшими энергозатратами, так как требуется восстановить меньшее количество кремния из кремнезема, а затем, перед выпуском сплава, на колошник задают окатыши ОКМ; при этом затраты энергии идут только на расплавление окатышей. Добавки окатышей в необходимом количестве перед выпуском расплава повышают содержание кремния в нем до требуемого значения без снижения его качества.

Шихта была опробована в промышленном производстве при выплавке 65% ферросилиция в электропечи с мощностью трансформатора 11000 КВА. Состав шихты и результаты плавок приведены в таблице.

Как видно из таблицы, с повышением в шихте доли окатышей ОКМ увеличивается производительность печи с одновременным уменьшением удельного расхода электроэнергии. Дополнительное преимущество использования предложенного состава шихты - экономия кокса, которого меньше требуется на восстановление кремния из кварцита, а также утилизация отходов химического производства. .

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к шихтам для производства железокремниевых сплавов. Шихта для выплавки ферросилиция содержит 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. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Шихта для выплавки ферросилиция, содержащая кварцит, кокс и металлические отходы, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит окатыш отработанной контактной массы химического производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кокс - 10,0 - 40,0
Металлические отходы - 6,0 - 30,0
Окатыши отработанной контактной массы - 0,3 - 20,0
Кварцит - Остальное
2. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что окатыш отработанной контактной массы химического производства содержит, мас.%:
Медь - 0,10 - 10,00
Железо - 0,10 - 5,00
Кальций - 0,10 - 10,00
Алюминий - 0,05 - 1,50
Титан - 0,01 - 0,50
Углерод - 0,10 - 10,00
Кремний - Остальное
3. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что размер окатышей ОКМ составляет не более 60 мм.