Способ управления технологическим процессом выплавки кремния в электропечи Советский патент 1991 года по МПК F27D19/00 

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к выплавке кремния в рудовосстановительных электропечах.

Целью изобретения является повышение производительности рудовосстанови- тельной печи.

Способ основан на определении отношения твердого углерода к кварциту в шихте по зависимости между расходом электрода и фактическим количеством углерода в реакционной зоне печи. При избытке углерода восстановителя расход низкореакционного углерода электрода сокращается; при недостатке реакционного углерода шихты в реакцию вступает углерод электрода, что увеличивает расход электрода.

Экспериментально установленная зависимость определяется выражением

К А -9- 14 А W

где К - отношение твердого углерода к кварциту в шихте

q - расход электрода;

W - расход электроэнергии;

А - коэффициент удельного расхода электрода.

Коэффициент А определяется на экспериментальных плавках как отношение задаваемого изменения К к вызванному этим изменению удельного на единицу электроэнергии расхода электрода.

В опытных плавках на однофазной электропечи мощностью 1000 кВт измеряли расход электрода и расход электроэнергии. Замеры проводились периодически - один замер за каждый час работы печи. Путем анализа определяли содержание CTBI и влаги в восстановителях. Количество углерода и кварцита определяли путем взвешивания каждой порции на почтовых весах.

Расход углерода на выплавку 1 т кремния составлял Ств 1800 кг. В ходе плавки определяли зависимость изменения отношения твердого углерода к кварциту в шихСтв

те, К

Aq

Si02

от изменения отношения

(Л

С

о со

ю

CJ

) измеряемое по отметкам и приборам. В ходе опытной плавки в течение 6 мес

установлено, что изменение отношения К на 1,5% приводит к изменению отношения

Aq

на

5мм

SW ° ЮООквт ч опальной зависимости, т.е.

при прямопропорциAq 5

SW 1000 соответствует А 1800x0,015 для печи 1000 кВт.

Тогда величину корректировки К в шихAqте при малых изменениях возможно

определить по следующей зависимости:

9--А

SW

Aqi

-Y,

SWi

yAqi xSWi

АЈ

sw

SW установленное отношение для

данной печи;

А - коэффициент печи;

-епгг-- фактическое замеренное отношение.

Aqi

Например, отношение -ртт/ за час ра

4мм

боты печи стало равным тт ко;- Тогда

избыток углерода в шихте составляет 35

1000

4 1000

-1800x0,015,

-Y

v 0.004 х 1800x0,015 01 к -о,005- л.окг.

дит к изменению отношения

SW

В опытных плавках на однофазной печи мощностью 9000 кВт с графитированны- ми электродами расход углерода на выплавку 1 т кремния составлял Ств 1850 кг. В ходе опытной плавки при тщательном контроле за изменением расхода электрода, расхода электроэнергии в зависимости о г содержания Ств в шихте, при постоянном контроле за влагой, навесками и содержа- нием Ств в восстановителях установлено, что изменение отношения К на 1,5% привоAq

на

т.е.

Aq 4 SW 1000

со1000 кВт х ставляет А 1850хО,015. Тогда при измене нии расхода электрода за час работы печи

Змм например, до юоо кВт ч тРебУется со

кратить расход углерода на

1850 0,015

1000

3 1000

- Y

15

20

25

30

35

40

45

50 55

0,003 X 1850 X 0.015 Y -0 004-л вкг.

Для сравнения с существующим способом корректировки хода выплавки кремния рассмотрим регулировку по прототипу. Плавку ведут на печах 9000 кВт, при расходе углерода на 1 т кремния, равном Ств 1850 кг. При постоянном подъеме электродов переходят на подачу тяжелой шихты, содержащей увеличенное на 100 кг количество кварцита в навеске, т.е. примерно изменяют содержание углерода на 15-20%. Подается одна или несколько навесок до явного опускания (посадки) электродов.

Таким образом, следует, что способ, связывая ход электрода с электрическим режимом, позволяет повысить точность корректировки плавки в 8 - 10 раз, так как известным способом корректируют с точностью 15-20%, предложенным-сточностью до 1 % по Ств.

Формула изобретения

Способ управления технологическим процессом выплавки кремния в электропечи, включающий измерение расхода электроэнергии, определение соотношения углерода и кварцита в шихте, корректировку состава шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, периодически измеряют расход электрода и расход электроэнергии в цепи электрода, определяют за период текущее значение отношения твердого углерода к кварциту в шихте по выражению

,

где q - расход электрода за период измерения;

W - расход электроэнергии за период измерения;

А - постоянный коэффициент удельного расхода электрода,характеризующий работу печи,

и по отклонению К от заданного по технологии значения производят корректировку состава шихты.

Изобретение относится к металлургической промышленности, конкретнее - к авто- матизации рудовосстановительных элеткропечей для выплавки кремния. Цель изобретения - повышение производительности печи. В процессе плавки измеряют расход электрода и электроэнергии, по их отношению определяют степень присутствия углерода в реакционной зоне и производят соответствующую корректировку состава шихты.