СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСИЛИЦИЯ Российский патент 2012 года по МПК C22C33/04 

Описание патента на изобретение RU2440434C1

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению ферросплавов в рудно-термических электропечах, и может быть использовано в производстве кремнистых ферросплавов: ферросилиция, силикохрома, силикомарганца.

Известен способ производства кремнистых ферросплавов, в частности ферросилиция, включающий в себя дозирование кварцита, углеродистых восстановителей и стальной стружки, загрузку их в рудно-термическую электропечь, карботермическое восстановление и периодический выпуск расплава из печи. Полученный ферросилиций разливается на слитки, дробится до необходимых фракций и отправляется потребителям (Рысс М.А. Производство ферросплавов. М., Металлургия, 1985, с.33-58).

Образующиеся при дроблении мелкие фракции ферросилиция, менее 15 мм, имеют ограниченный сбыт, так как при раскислении и легировании стали мелкие фракции ферросилиция имеют большую поверхность, чем кусковой материал, и имеют и больший угар. Это снижает потребительскую цену на мелкие фракции, по сравнению с кусковым материалом, что негативно сказывается на экономике производства ферросилиция. Попытки получить из мелких фракций кусковой материал, например, путем брикетирования, приводят к увеличению затрат на производство, т.е. к удорожанию продукции.

Задача предлагаемого изобретения - повышение экономических показателей производства ферросилиция за счет переплава мелких фракций и вовлечения их в товарный ферросилиций в кусковом виде.

Способ выплавки ферросилиция включает дозирование кварцита, углеродистых восстановителей и стальной стружки, загрузку сдозированных шихтовых материалов в рудно-термическую электропечь, карботермическое восстановление и выпуск расплава из печи, при этом на колошник печи периодически загружают ферросилиций фракцией 0-15 мм, в количестве 1,0-6,0% от веса загруженного в печь кварцита.

Загруженный на колошник печи ферросилиций укрывают шихтой, в которой соотношение углерода к кремнезему составляет 0,41-0,48. После загрузки сплава в печь часовую активную мощность печи увеличивают на 0,3-0,8 МВт.

Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающем в себя дозирование кварцита, углеродистых восстановителей и стальной стружки, загрузку их в электропечь, карботермическое восстановление, в печь одновременно загружают мелкие фракции ферросилиция, которые расплавляются в рудно-термической печи одновременно с ведением восстановительной плавки. Продукты плавки выпускают из печи и разливают на слитки.

Мелкие фракции ферросилиция загружают на колошник печи таким образом, чтобы исключить попадание сплава под электроды, так как это нарушает электрический режим работы печи и ухудшает показатели восстановительной плавки ферросилиция.

Часть загруженного на колошник печи ферросилиция под воздействием высоких температур может испаряться, что уменьшает степень использования ферросилиция. Для предотвращения испарения кремния ферросилиция мелкие фракции ферросилиция после загрузки закрывают шихтой, содержащей повышенное, против стехиометрического значения, соотношение углерода к кремнезему. Дополнительный углерод связывает газообразный кремний в карбид по реакции:

Это увеличивает степень перехода загруженного ферросилиция в расплав.

Поскольку на расплавление мелких фракций ферросилиция требуется тепло, чтобы не уменьшать производительность печи, необходимо увеличить активную мощность печи для компенсации затрат тепла на расплавление ферросилиция.

Переплав мелких фракций ферросилиция, крупностью 0-15 мм, в рудно-термической электропечи одновременно с ведением восстановительной плавки является новизной технического решения.

Переплав мелких фракций ферросилиция в рудно-термической электропечи под слоем шихты, содержащей повышенное соотношение углерода к кремнезему для предотвращения улета кремния, с компенсацией затрат тепла на расплавление мелких фракций ферросилиция за счет увеличения активной мощности печи, обладает признаками "существенное отличие".

Способ осуществляется следующим образом.

В рудно-термической электропечи мощностью 25 МВА проводили переплав мелких фракций ферросилиция. Ферросилиций компактно загружали в печь, предварительно понизив уровень колошника печи таким образом, чтобы вошел весь объем загружаемого ферросилиция. Затем ферросилиций закрывали шихтой, содержащей повышенное соотношение углерода к кремнезему. Контролировали количество загруженных в печь кварцита, углеродистых восстановителей и ферросилиция, изменяя соотношение углерода к кремнезему и активную мощность печи, определяли производительность печи и степень усвоения загруженного ферросилиция. Результаты опытов сведены в таблицу.

Количество переплавляемого ферросилиция мелких фракций в пределах 1,0-6,0% от веса загруженного кварцита при соотношении углерода к кремнезему 0,410-0,480 и увеличении часовой активной мощности печи на 0,3-0,8 МВт (примеры 12-15, 18, 20, 21, 23-26) является оптимальным. Количество переплавляемого ферросилиция менее 1,0%, более 6% от веса загруженного кварцита (примеры 9, 10, 16, 17, 19, 27, 28), соотношение углерода к кремнезему менее 0,410 (примеры 11, 17, 19) и более 0,480 (примеры 16, 22, 28), без увеличения часовой мощности печи (примеры 5-10), при увеличении часовой активной мощности печи более 0,8 МВт (примеры 29-35) не является оптимальным.

Похожие патенты RU2440434C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ПЛАВКИ В РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ 2015
  • Дмитрий Константинович
  • Кошкин Сергей Валентинович
  • Константин Сергеевич
RU2629415C2
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСИЛИЦИЯ 2018
  • Константин Сергеевич
  • Кашлев Иван Миронович
RU2701919C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСИЛИЦИЯ В ЗАКРЫТЫХ РУДНОТЕРМИЧЕСКИХ ПЕЧАХ 2019
  • Константин Сергеевич
RU2714561C1
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ ИЗ РАСПЛАВА ФЕРРОСИЛИЦИЯ 2022
  • Константин Сергеевич
RU2776577C1
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА КРЕМНИЯ 2018
  • Константин Сергеевич
RU2673821C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ТЕХНИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ ИЛИ ВЫСОКОПРОЦЕНТНЫХ МАРОК ФЕРРОСИЛИЦИЯ 2021
  • Константин Сергеевич
RU2765221C1
СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ ФЕРРОСИЛИЦИЯ ОТ АЛЮМИНИЯ 2018
  • Константин Сергеевич
  • Кашлев Иван Миронович
RU2697673C1
СПОСОБ И ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТИРОВАННОГО СИЛИКОМАРГАНЦА В ДУГОВОЙ РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ 2016
  • Константин Сергеевич
  • Кашлев Иван Миронович
  • Моисеев Олег Борисович
  • Гладков Сергей Константинович
  • Дмитрий Константинович
RU2644637C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА КРЕМНИЯ 2016
  • Дмитрий Константинович
  • Яковлев Сергей Петрович
  • Константин Сергеевич
RU2627428C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ТЕХНИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ 2014
  • Константин Сергеевич
  • Дмитрий Константинович
  • Иванова Ольга Борисовна
  • Кириллов Михаил Анатольевич
  • Черевко Алексей Евгеньевич
RU2570153C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСИЛИЦИЯ

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения ферросплавов в рудно-термических электропечах при повышении экономических показателей производства ферросилиция за счет переплава мелких фракций и вовлечения их в товарный ферросилиций в кусковом виде. Способ выплавки ферросилиция включает дозирование кварцита, углеродистых восстановителей и стальной стружки, загрузку сдозированных шихтовых материалов в рудно-термическую электропечь, карботермическое восстановление и выпуск расплава из печи, при этом на колошник печи периодически загружают ферросилиций фракцией 0-15 мм, в количестве 1,0-6,0% от веса загруженного в печь кварцита. Загруженный на колошник печи ферросилиций укрывают шихтой, в которой соотношение углерода к кремнезему составляет 0,41-0,48, а после загрузки сплава в печь часовую активную мощность печи увеличивают на 0,3-0,8 МВт. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 440 434 C1

1. Способ выплавки ферросилиция, включающий дозирование кварцита, углеродистых восстановителей и стальной стружки, загрузку сдозированных шихтовых материалов в рудно-термическую электропечь, карботермическое восстановление и выпуск расплава из печи, отличающийся тем, что на колошник печи периодически загружают ферросилиций фракции 0-15 мм в количестве 1,0-6,0% от веса загруженного в печь кварцита.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что загруженный на колошник печи ферросилиций укрывают шихтой, в которой отношение углерода к кремнезему составляет 0,41-0,48.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, после загрузки сплава в печь часовую активную мощность печи увеличивают на 0,3-0,8 МВт.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2440434C1

РЫСС М.А
Производство ферросплавов
- М.: Металлургия, 1985, с.33-58
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСИЛИЦИЯ 1997
  • Харлан В.В.
  • Бобрышов В.Н.
  • Саблин П.И.
  • Харлан В.В.
  • Полудницина Н.В.
  • Белкин Г.А.
RU2112071C1
RU 2059011 C1, 27.04.1996
RU 2059013 C1, 27.04.1996
Способ выплавки ферросилиция в закрытых электропечах 1982
  • Мухин Юрий Игнатьевич
  • Донской Семен Аронович
  • Масленников Александр Владимирович
  • Топильский Петр Васильевич
  • Щербатых Виталий Максимович
  • Лейбман Евгений Матвеевич
  • Горских Сергей Кузьмич
SU1025747A1

RU 2 440 434 C1

Авторы

Константин Сергеевич

Дмитрий Константинович

Черевко Алексей Евгеньевич

Спорыхин Вадим Сергеевич

Даты

2012-01-20Публикация

2010-07-01Подача