Способ выплавки ферросиликохрома Советский патент 1977 года по МПК C22C33/00 

средственно под электрод в реакционные тигли за 40-60 мин до выпуска металла и шлака при общей продолжительности процесса между выпусками 2,0-2,5 ч.

Целесообразность применения окислов щелочных и щелочноземельных металлов обуславливается их свойством разрывать или ослаблять межчастичные связи в расплавленных и гетерогенных системах тугоплавких соединений с нреимущественно ковалентной связью атомов. Так, например, введение добавок щелочных и щелочноземельных металлов в кислые металлургические шлаки способствует разрыву связей между кремний-кислородными тетраэдрами, что приводит к снижению энергии вязкого течения этих шлаков. Щелочные компоненты оказывают влияние и на восстановительную способность углеродистого восстановителя, поскольку, внедряясь в междоузлия кристаллической решетки графита, они ослабляют межатомные связи углерода, это облегчает условия его взаимодействия с кислородом окислов.

Внедрение щелочных и щелочноземельных металлов в кристаллическую решетку SiC должно способствовать повышению восстановительной способности SiC . В этом случае карбид кремния, содержащийся в расплавах шлака и металла, с повышенной активностью взаимодействует с окислами шлака, и содержание его как в шлаке, так и в металле понизится и, следовательно, качество снлава по содержанию углерода улучшается.

Поскольку концентрация углерода в ферросиликохроме зависит от концентрации кремния, улучшение качества сплава по содержанию углерода при равновесии расплава с активными в отношении к SiC шлаками дает возможность получать стандартные по содержанию углерода марки ферросиликохрома при пониженных на 2-4% содержаниях кремния. В этом случае необходимость дополнительного восстановления указанного количества кремния отпадает и, следовательно, сокращаются материальные и энергетические затраты на этот процесс.

Восстановление хрома и железа из хромовой руды требует дополпительных энергетических затрат, однако при этом значительно сокращается удельный расход дорогостоящего передельного феррохрома. Экономия в расходе передельного феррохрома рассчитывается в количестве 47-55% от веса задаваемой в шихту хромовой руды.

Раздельная (от прочих компонентов шихты) подача в печь шлакоформирующих добавок вызвана тем, что щелочные и щелочноземельные окислы могут активно взаимодействовать с гарнисажем и футеровкой печи и разрушать их. Подача добавок одной порцией в указанном количестве и соотношении непосредственно в реакционные тигли под электроды препятствует развитию этого процесса и вместе с тем должна благоприятно сказываться на разрушении настылей в подэлектродных тиглях, что облегчит условия схода шихты.

Пример. В промышленной электропечи РКО-15 мощностью трансформатора 15 Мвт согласно изобретению провели опытные плавки передельного ферросиликохрома ФСХП продолжительностью 88 ч. При этом получено 200 т ферросиликохрома.

В качестве шлакоформирующих добавок использовали пегматит Елисеевского карьера Запорожской области химического состава, вес. %: SiOa 72,4; АЦОз 13,0; СаО 1,8; MgO 0,8; Реобщ 0,6; TiOs 0,1; SRsO 10 и хромовую

руду Допского месторождения, кусковую, бурую, химического состава, вес. %: Сг2Оз 53,5; SiOa 4,8; 9,8; СаО 0,45; MgO 13,7; Реобщ 10,2. Шихтовые материалы задавали в печь в

следующем соотношении, кг/колоша:

Кварцит300

Кокс162

Передельный феррохром120

Железная стружка12,5

За 40-60 мин до выпуска металла задавали порционно под электроды в реакционные тигли 1000 кг пегматита и 60 кг хромовой руды.

В результате выплавки ферросиликохрома установлено ностепенное понижение содержания карбида кремния в печном шлаке с 21,5% в начале опыта до 7,0% в конце. Это повлияло и на свойства шлака, который был достаточно жидконодвижным и хорошо выходил из печи. Химический анализ посмеино усредненных проб печных шлаков показал, что содержание остальных компонентов изменялось в следующих пределах, вес. %: SiOj 21,7-31,5;

АЬОз 39,9-47,6; СаО 10,3-14,2; MgO 1,6- 3,8.

Выпускаемый из печи металл в соответствии с действующей технологией отстаивался в течение 80 мин и затем гранулировался.

Сравнительный анализ получепных данных и результатов плавок ферросиликохрома двухстадийным методом по действующей технологии ноказал, что применение шлакоформирующих добавок в количестве 35 кг на 1 т

сплава пегматита и 21 кг на 1 т сплава руды хромовой позволяет новысить качество сплава по содержанию углерода. Так, выход сплава марки ФСХП-1 (допустимая концентрация углерода ниже 0,022 вес. %) повысился с 49,9

до 63,5%. Расход передельного углеродистого феррохрома на производство 1 т сплава сократился с 419,5 до 409 кг, т. е. примерно на 10 кг. Результаты опытных плавок подтвердили,

то ведение выплавки ферросиликохрома соласно изобретению обеспечивает повышение ачества снлава и улучшение технико-эконоических показателей процесса. Наряду с тим, себестоимость сплава понижается на

0,28 руб на 1 т сплава. 5 Формула изобретения 1. Способ выплавки ферросиликохрома, включаюш,ий проведение в рудовосстановительной электропечи непрерывного процесса5 углеродотермического восстановления кремНИН кварцита в присутствии передельного феррохрома, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сплава по содержанию углерода п улучшения технико-эконо-10 мических показателей его производства, в ходе плавки формируют жидкоподвижный и активный в отношении к карбиду кремния шлак введением в шихту шлакоформируюших добавок, содержащих окислы щелочных и ще-15 лочноземельных металлов, окислы хрома, железа и кремния и, в частности, кусковой хро, б мовой рудь и полевошпатовых минералов в количестве 15-20% от веса шихты и взятых в соотношении хромовой руды и полевошпатового минерала 1 ; (0,6-1,5). 2. Способ по п. 1,отличаюш,ийся тем, что шлакоформируюш,ие добавки порционно задают в реакционные тигли под электроды за 40-60 мин до начала выпуска металла и шлака при общей продолжительности процесса между выпусками 2,0-2,5 ч. Источники информации, принятые внимание при экспертизе 1. Рысс М. А. Производство ферросплавов, М., «Металлургия, 1975, с. 192-202. 2. «Сталь, 1949, № 7, с. 622-628. 3. «Абразивы, 1974, №3, с. 7.