Проплавление - шихта
Cтраница 3
 |
Зависимость скорости проплавления шихты от величины удельной поверхности алюминия при различном количестве восстановителя в шихте. [31] |
Как видно из рисунка, скорость процесса возрастает по мере увеличения удельной поверхности алюминия. Возрастание количества и, следовательно, общей поверхности алюминия, также приводит к существенному увеличению скорости проплавления шихты. [32]
Возможна выплавка силикоциркония силикотермичес-ким процессом в футерованной угольными блоками наклоняющейся печи со сводом. Шихту, состоящую из цирконо-вого концентрата ( 100 кг), 75 % - ного ферросилиция ( 67 кг) и извести ( 30 кг), постепенно загружают под электрические дуги. После проплавления шихты и выдержки расплав сливают в чугунную изложницу. Оптимальные условия протекания про - цесса создаются при температуре процесса 1900 - 2000 С, основности шлака 0 8 - 1 0 при соотношении Zr / Si в спла - - ве, близком к единице. Силнкотермический силикоцирконий лишь немного дешевле алюминотермического, поскольку, несмотря на применение более дешевого восстановителя, извлечение циркония из концентрата ниже, а расход электроэнергии значительно выше. [33]
Ферроалюмииоцирконий выплавляют в электропечи алюминотермическим методом с разливкой сплава и шлака. Запал состоит из 100 кг циркснового концентрата, 12 кг железной руды, 45 кг алюминиевой крупки, 30 кг извести и 24 кг селитры. После проплавления основной шихты на поверхность расплава задают осадитель ( 173 кг железной руды, 77 кг алюминиевой крупки и 100кг извести) и расплав выдерживают под током 10 - 15 мин. На 1 т сплава расходуется 416кг диоксида циркония, 616 кг алюминиевой крупки, 840 кг железной руды и окалины, 30 кг селитры и 500 кг извести. [34]
Питание производится обычно от сети переменного тока с ( напряжением 6000 - 10000 в ( фиг. PI ъ масляный выключатель MB подается на дроссель Др, представляющий собой индуктивное сопротивление, обеспечивающее более равномерное горение дуги и уменьшающее толчки тока при коротких замыканиях. После разогрева печи и проплавления шихты ( когда отсутствует опасность толчков тока) дроссель можно шунтировать разъединителем Р2 с целью повышения cos cp установки в целом. С помощью трансформатора Тр напряжение снижается до 100 - 400 в. [35]
В современных мощных печах для электрокорунда, в которых восстановительная плавка производится на выпуск, в качестве основного сырья применяют обычно обогащенный боксит, в виде агломерата, получаемого спеканием боксита. Агломерат отличается более высокой температурой плавления и меньшим содержанием примесей, влаги и гидратной воды. Процесс плавки характеризуется более горячим ходом печи, при закрытом колошнике, но с проплавлением шихты к концу плавки. [36]
Промышленная плавка грейнала ведется в стационарном плавильном агрегате ( диаметр ванны 1 4 м) с магнезиальной футеровкой. Измельченную металлическую часть шихты нагревают до 400 С и укладывают на подину плавильного агрегата. Затем в ванну загружают алю-минотермическую часть шихты и ведут плавку с верхним запалом. Скорость проплавления шихты 120 кг / ( м2 - мин), длительность плавки для получения 1 т сплава - 4 мин. Переход легирующих в сплав составляет: бора 88 %; титана 99 5 %; циркония 100 %; алюминия 91 7 % Толщина слитка грейнала не должна превышать 100 мм, так как при ее увеличении резко повышается ликвация легирующих элементов. [37]
Промышленная плавка грейнала ведется в стационарном плавильном агрегате ( диаметр ванны 1 4 м) с магнезиальной футеровкой. Измельченную металлическую часть шихты нагревают до 400 С и укладывают на подину плавильного агрегата. Затем в ванну загружают алю-минотермическую часть шихты и ведут плавку с верхним запалом. Скорость проплавления шихты 120 кг / ( м2 - мин), длительность плавки для получения 1 т сплава - 4 мин. Толщина слитка грейнала не должна превышать 100 мм, так как при ее увеличении резко повышается ликвация легирующих элементов. [38]
Плавка ведется в шахте, футерованной магнезитом. Вначале в шахту загружают часть шихты. Чтобы процесс начался, готовят специальную запальную смесь, которая состоит из двуокиси марганца и алюминиевой крупки, и помещают ее на шихту. Запальная смесь зажигается, и процесс протекает самопроизвольно без дополнительного подвода тепла. По мере проплавления шихты добавляют новые ее порции. После окончания плавки и выдержки расплава для разделения металла и шлака шлак выпускают, а металл застывает на подине. [39]
Анод выполняют в виде диаграммы с отверстием, причем анод заземлен, а катод изолирован. Ниже анода располагается трубка лучепровода, вокруг которой расположена фокусирующая система, собирающая пучок электронов в узкий луч и фокусирующая его на нагревательном объекте. Отклоняющая и фокусирующая системы представляют собой электромагнитные катушки, создающие управляемое магнитное поле. Взаимодействие магнитного поля с электронным пучком оказывает нужное воздействие на пучок. Для нагрева и проплавления шихты равномерно распределяют энергию пучка по нагреваемому концу заготовки или по шихте, загруженной в тигель. [40]
В ходе плавки получается значительное количество шлака, превышающее в 1 5 - 2 раза количество сплава. Для уменьшения вязкости шлака и металла их температуру поддерживают на уровне 1600 - 1650 С. Вязкость шлака существенно зависит от содержания в шихте кок-сика и кварцита. При недостатке коксика и кварцита вязкость шлака повышается, что влечет за собой запутывание в нем корольков сплава и частиц невосстановленной руды. Кроме того, при недостатке коксика увеличиваются потери хрома в шлаке, так как часть окиси хрома остается невосстановленной и поступает в шлак, также увеличивая его вязкость. При восстановлении хрома углеродом еще до расплавления шихты в нижних слоях ее образуются карбиды хрома, которые затем попадают в сплав. Уменьшить содержание углерода в металле можно, если загружать в печь крупнокусковую плотную руду, так как при этом замедляется восстановление окислов хрома, которые переходят в шлак. Более интенсивно обезуглероживание феррохрома протекает при работе печи с проплавлением шихты при недостатке восстановителя. В этом случае невосстановленные окислы хрома в шлаке будут окислять карбиды хрома в ферросплаве и понижать в нем содержание углерода. Степень обезуглероживания увеличивается с повышением температуры и времени выдержки. [41]
Процесс плавки в печи происходит главным образом у электродов в тиглях. В верхней части тигля холодная шихта образует своеобразный свод. Стенки и свод тигля непрерывно оплавляются и замещаются новыми порциями поступающей сверху шихты. Это скорее зона высоких температур, образовавшаяся у конца электрода. При горячем ходе печи нижние части тиглей соединяются, образуя общий тигель. Нижняя часть тигля представляет собой газовую полость. Расстояние между торцом электрода и поверхностью расплава ( дном тигля) составляет 200 - 400 мм. Быстрое проплавление шихты возле электрода способствует поддержанию рыхлого столба материалов вокруг него. [42]
Страницы: 1 2 3