Способ производства низкоуглеродистого феррохрома Советский патент 1986 года по МПК C21C7/00 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к п)эоизводсТ ву ферросплавов 5 конкретно к производству низколгглеродистого феррохрома.

Целью изобретения является повышение производительности способа |И стойкости футеровки реакторси

Способ производства низкоуглеродистого феррохрома состоит з расплавлении смеси хромовой руды и извести, вьшуске полученного рудно известр:ово го расплава в футерованный реактор, введении в него твердого ферросилико хрома, металлических охладителей и нагретых до 500-900 С хромовой руды и извести.

После введения в расп:тав ферросн- ликохрома и металлических охладителей и снижения в распла ве содер ;ания 18-25% и ., до 2-3% в расплав загру/хают скесь фёрросилико- крома, хромовой. рудь;| и изнестн при соотношении 1 : (0,2-0,,4) : С0.,2--0,,4) со скоростью 150-400 кг /мин в кодшчест- ве 8-15% от массы расплава., а, после снижения в расплаве содержания . до 12-16% и до Оj5™ 1,0% в рас-- плав загружают смесь ферросиликохро- ма, хромовой руды и извести при соотношении 1: (0,4-0э6);(0,4-0,6) со скоростью 400-800 кг. в количестве 11-18% от массы расплава

Металлические охладите.ли целесообразно использовать только в начапьны период восстановительного процесса, так как в процессе восстановлени ;: вследствие развития интенсивных конвективных потоков и выделения тепла экзотермических реакций происходит вьфавнивание температуры н разогрев расплава по объему, . После восстановления основного количества оксидов железаэ снижения в расплаве содержания до 2-3% и Сг, 0;, до 18-25% поверхность расплава резогре- вается, зона реакции смещается; в вер нюю часть реактора, что обуславливает возможность расп.аавле ия в реакто ре. шихтовых материалов - хромовой руды и извести (которые вследствие малого удельного веса расплавляются на поверхности расгшава) и в то ке время делает неэффективным использование металлических охладителей.

Растворение шихтовых материалов, загружаемых в расплав, происходит наиболее интенсивно, если их загружать в однородной смеси с фйрро2684г

силикохромом, в этом случае создаются условия до:я расплавления в реакторе в процессе восстановления максимально возможного количества шихто- .| вых материалов (близкого к расчетному значению; т.е. 10-15% от веса расплава) и обеспечивается интенсивное охлаждение поверхности расплава, что исключает возмол ность его кратковре- {§ менного тали 1юкального перегрена, с.нижает образование возгонов и интенсивность разтавания футеровки реатстора.

Исходный рудно-иэвестковый расплав

40-45 СаО; 5-7 SiO,

г 5

с од ержащии,

23-30 Сг 0., 1 6-8 Ре„0, i имеет темпе- около 1 800-1 850°С.

ратуру плавления

В процессе восстановления оксидного

расплава, снижения в нем содержания.

. Сг, О, и Fe,,0,

увеличения содержаь ия SiO температуры плавлевия сни жается до t600-1650°С. вследствие чего происходит значительньш перегрев оксидпс о расплава,, что обуславливает повышение его асс.имилирую- щей способности к твердым добавкам. Соетветственно5 количество шихтовых материалов (руды и извести) и вос-. становительной смеси необходимо увеличивать .по мере снижения в расплаве содержания и Ре,0з . Скорость загрузки восстановительной смеси также необходимо узет-1чивать ю мере. восс :;; ановлекия оксидов хрома и железа из тшсгшава.

Сначала в расплав необходимо загружать Босстановительную смесьр содержащую ферросиликохром.. хромовую руду и известь в соотношении 1КО-2 0,4)ИО,2-0,4) со скоростью 150-400 кг/мкк,

После сншкения в расплаве содержания .5 до 12-16/5 и до необходкФю загрлшать восстановительную смесь при соотношении компонентов 1:(0.4-056);(0,4-056) со скоростью 400-800 кг./кии.

Уменьшение содержания руды и извести 3 восстановительной смеси и с:корости ее загрузки по сравнению с указанными параметрами вызывает у.зе.личеиие тепловых потерь как вследствие перегрева поверхности распла- яя, так и всле.дствие увеличения про.гголггсительности процесса. При этом уменьшается количество твердых добавок, переплавляемых в реакторе, увеличивается выделение вредньк возго- ноБ и ухудшаются условия труда.

При увеличении содержания руды и извести в восстановительной смеси и скорости загрузки восстановительной смеси вследствие недостатка тепла на ее расллавление происходит снижение скорости протекания окислительно-восстановительных процессов в реакторе и его замораживание. Уменьшается также степень восстановления хрома из расплава.

При изменении соотношения руды и извести в восстановительной смеси ухудшаются условия протекания восстановительного процесса за счет изменения состава расплава иконечно- го шлака.

При более позднем (в расплаве менее 12-16% и менее 0,5 - 1,0 ) увеличении скорости з.а- грузки смеси и содержании в ней хромовой руды и извести увеличивается количество вредных возгонов с поверхности расплава вследствие его перегрева, уменьшается количество шихтовых материалов, переплавляемых в реакторе.

Пример 1. В электропечи выплавляют рудно-известковый расплав,содержащий, %: 30 8 Ре.,0з-, и сливают его в футерованный реактор. Вес расплава 30 т. В начале восстановительного процесса в реактор загружают дробленый ферросиликохром в количестве 1600 кг и отходы феррохрома в количестве 3200 кг (при соотношении 1:2). После окончания загрузки ферросиликохрома и снижения в расплаве содержания до 25% и до 3% в реактор загружают восстановительную смесь, содержашую ферросиликохром, хромовую руду и известь при соотношении 1:0,4:0,4. Всего в расплав загружают 4500 кг смеси со скоростью 150 кг/мин. После снижения в расплаве содержания до 16% и до 1,0% загружают 5500 кг восстановительной смеси при соотношении компонентов 1:0,6-0,6 со скоростью 400 кг/мин. После окончания восстановительного процесса осуществляют три перелива из ковша в ковш, после чего сливают шлак и разливают металл.

Общее количество хромовой руды ,и извести, переплавленной в реакторе, составляет 5000 кг - 16,5% от веса исходного расплава.

Восстановительный процесс протекает спокойно при интенсивном проплав

2226844

лении шихтовых материалов в ковше, что обеспечивает максимальную производительность процесса, снижение вы- деления.возгонов и сохранение футе5 Ровки реактора.

Пример 2. В электропечи выплавляют рудно-известковый расплав, содержащий, %: 23 Сг,., 0, 6 i весом 20 т. После выпуска из печи

10 реактор с расплавом по техническим причинам простоял до начала восстановления более 1 ч, В связи с уменьшением веса плавки, содержания Сг„0. в расплаве и длительным простоем

5 восстановительный процесс ведут при минимальном количестве шихтовых материалов в восстановительной смеси и максимальной скорости загрузки восстановителя.

20 В начале в расплав загружают 1000 кг ферросиликохрома и 500 кг отходов в соотношении 1:0,5, После окончания загрузки ферросиликохрома и снижения в расплаве содержания

25 Cr,0j до 18% и 4° 2% в реактор загружают восстановительную смесь, содержащую ферросиликохром, хромовую РУДУ и известь в соотношении 1:0,2: :0,2. Всего загружают 1700 кг смеси со скоростью 400 кг/мин. После сни30

жения в расплаве содержания Сг Оз до

12%, дй 0,5% загружают 2200 кг смеси при соотношении компонентов 1:0,4:0,4 со скоростью 800 кг/мин. После окончания восстановительного

35 процесса и переливов сливают шлак, содержащий 4% , и разливают металл.

Общее количество твердых добавок, загруженных в ковш, составляет 500 кг отходов, и 1500 кг хромовой руды и извести. Расход ферросиликохрома составляет 4000 кг на плавку. Таким образом, даже при условии сгш- жения термичности процесса, при

уменьшении веса плавки и значительных потерях тепла при простоях, применение предлагаемого способа позволяет переплавить в реакторе около 8% от веса расплава твердых добавок

(руды и извести).

Предлагаемый способ производства создает оптимальные условия для переплава в ковше максимального коли- 55 чества твердых добавок и обеспечивает эффективное снижение температуры расплава в зоне реакции, что позволяет достигнуть максимальной произ512226846

водительности, снизить интенсивностьрохрома методом смешения расплавов

разрушения футеровки реактора прис использованием твердого восстанопроизводстве низкоуглеродистого фер-вителя.