Выплавка - ферросилиций
Cтраница 3
Перечисленным процессам свойственны некоторые основные особенности, которые необходимо учитывать при конструировании печей. Во многих из этих процессов, как, например, в процессах выплавки ферросилиция и карбида кальция, углерод участвует в качестве восстановителя. [31]
В составе золы восстановителя должно быть минимальное количество вредных примесей, так как они в значительной степени переходят в готовую продукцию. Желательно, чтобы зола содержала максимально высокое количество полезного элемента, например кремнезема при выплавке ферросилиция, и минимальное количество шлакообразующих при использовании восстановителя в бесшлаковых процессах. При увеличении количества мелочи ухудшается работа печей вследствие снижения газопроницаемости колошника. [32]
Образующийся в горне газ поднимается в верх печи, отдавая тепло шихтовым материалам и взаимодействуя с ними как восстановитель. Наивысшая температура в доменной печи при выплавке передельных чугунов достигает 1800 С, а при выплавке ферросилиция - 2000 С. На колошнике доменной печи температура газа обычно равна 250 - 275 С. Давление дутья у фурм для печей объемом 1000 м3 приблизительно 2 2 ат. [33]
Образующийся в горне газ поднимается в верх печи, отдавая тепло шихтовым материалам и взаимодействуя с ними как восстановитель. Наивысшая температура в доменной печи при выплавке передельных чугунов достигает 1800 С, а при выплавке ферросилиция 2000 С. Температура газа на колошнике доменной печи 250 - 275 С; давление дутья у фурм для печей объемом 1000 м3 приблизительно 2 2 атм. [34]
Это свидетельствует о важности правильного выбора крупности кварцита. Выполненные исследования и производственный опыт показывают необходимость тщательного исследования кварцитов для определения пригодности их в качестве сырья для выплавки ферросилиция и путей улучшения их подготовки к ней. Дробление кварцита и кварца осуществляется на щековых и конусных дробилках, грохочение - на вибрационных грохотах и во вращающихся барабанах, в которых одновременно осуществляется и мойка. Кварц, применяемый при производстве кристаллического кремния, дробится до кусков размером - 50 мм. При выплавке ФС20 и ФС25 принят размер куска 20 - 80 мм. В странах, богатых лесом, например в Бразилии, при производстве ферросплавов широко используется древесный уголь, в том числе получаемый из эвкалипта. [35]
Восстановление марганца происходит при более низкой температуре, чем кремния, а температура кипения его ( 2150 С) также ниже температуры кипения кремния ( 2287 С), поэтому для уменьшения испарения марганца печи работают при более короткой дуге и пониженном линейном напряжении, 120 - 135 в. При выплавке ферромарганца шихта сходит более равномерно, на большей поверхности, а колошниковые газы имеют более низкую температуру и поэтому температура на колошнике значительно ниже, чем при выплавке ферросилиция. [36]
При этом образуются карбиды кремния и кальция, частично разрушаемые при наличии в шихте избытка Si02, а частично переходящие в шлак. Образование карбидов кремния и кальция приводит также к зарастанию пода печи; для устранения этого явления под электроды периодически забрасывают кварцит или после трех-четырех месяцев работы печи переводят ее на выплавку ферросилиция. Для выплавки силикокальция применяют трехфазные дуговые печи такого же типа, как и для ферросилиция. Печи работают при линейном напряжении 110 - 123 в при глубокой посадке электродов. Мощность печей достигает 10 000 ква. Печи работают по непрерывному режиму, выпуск металла и шлака производят периодически, по мере накопления, в специальные поворотные приемники, которые позволяют при последующей разливке металла на поддоны отделить от металла более тяжелый шлак, который собирается в нижней части приемника. [37]
 |
Разрез печи мощностью 75 МВА с дожиганием газа под сводом н оборудование парогенератора. [38] |
Кроме того, значительно улучшились производственные условия для обслуживающего персонала благодаря уменьшению теплового излучения от печи. Ванны печей для выплавки ферросилиция выполняются круглыми, реже треугольными ( однофазная двухэлек-тродная печь для выплавки кристаллического кремния имеет овальную форму ванны) с угольной футеровкой. Для набивки швов угольной кладки применяют подовую массу. Иногда сборку угольной подины ведут полностью из строганых блоков на графитовой пасте. Известны также полностью набивные подины из подовой массы. [39]
Первая дуговая сталеплавильная печь в России была установлена в 1910 г. на Обуховском сталелитейном заводе. Сатке на Урале был построен завод Пороги, оборудованный двумя электропечами по 350 кет для выплавки ферросилиция и углеродисто - рис го феррохрома, а на Аллавердском заводе в Армении было организовано производство карбида кальция в электропечи мощностью 250 - 300 кет. [40]
В связи с дефицитностью железной стружки и значительными затратами на ее перевозку в отдельных районах, например в Восточной Сибири, может стать целесообразным использование железистых кварцитов в том случае, если экономия на стоимости сырья и транспорте будет больше, чем убытки от увеличения расхода электроэнергии и соответствующего снижения производительности печей. Брикеты и окатыши из хвостов от обогащения железистых кварцитов ( 12 - 15 % Реобщ, 60 - 67 % Si02, 0 6 - 1 4 % А12О3, 2 - 3 % СаО и 2 - 4 % MgO) и газового угля могут быть успешно использованы при выплавке ферросилиция. [41]
Доменный газ перед поступлением к потребителю подвергается охлаждению и очистке от пыли в скрубберах или дезинтеграторах. Потребителю подается газ, насыщенный водой и содержащий пыль в количестве 0 1 - 1 0 г / м3 при скрубберной очистке и 0 01 - 0 3 г / м3 - при очистке в дезинтеграторах. В неочищенном газе содержится 7 - 12 г / м3 пыли. Доменный газ при выплавке ферросилиция содержит значительно большее количество пыли. [42]
Восстановителем при производстве ферросилиция служит металлургический коксик с размером кусков 10 - 15 мм. Требование определенной крупности восстановителя связано с влиянием размера кусков на электрический режим печи. Восстановитель должен быть с минимальным содержанием золы, влаги. В качестве восстановителя при выплавке высокопроцентного ферросилиция ( более 90 % Si) и кристаллического кремния применяют более дорогие виды восстановителя, отличающегося более высокой реакционной способностью - древесный уголь, нефтекокс, пековый кокс. [43]
Наибольшая скорость восстановления наблюдается при использовании брикетированной шихты. При плавке ФС45 на брикетированной шихте в печи мощностью 3 5 МВА было отмечено улучшение технико-экономических показателей производства по сравнению с плавками на обычной шихте. Вместо части восстановителя при плавке ферросилиция также используют отходы, содержащие SiC. Основным железосодержащим компонентом шихты при выплавке ферросилиция является стружка углеродистых сталей. Применение чугунной стружки допускается только при производстве низкопроцентного ферросилиция, предназначенного для использования при плавке чугуна. Желательно использование стружки и отходов кремнистых сталей. Стружку необходимо дробить на стружкоизмельчителе до 50 мм или отсевать от витой стружки. Применение железной окалины вместо стружки несколько улучшает условия работы колошника и выход шлака из печи, но увеличивает удельный расход электроэнергии и восстановителя в связи с расходом их на восстановление оксидов. Нецелесообразным является и применение железной руды, так как она вносит большое количество шлакообразующих и требует дополнительных значительных затрат электроэнергии и восстановителя на восстановление оксидов железа и нагрев шлака. Применение железной руды ухудшает качество сплава вследствие восстановления примесей из нее, а пылеватые руды, кроме того, резко снижают газопроницаемость колошника. В связи с этим при дефиците железной стружки более перспективно использование в качестве железосодержащих материалов отходов от огневой зачистки стали, ме - - таллизованных окатышей или железистых кварцитов. Представляет интерес добавка в шихту плавикового шпата ( 2 % от массы кварцита) при производстве ФС75, что улучшает ход печи и повышает ее производительность на 7 7 % при снижении удельного расхода электроэнергии на 7 5 %, а также добавка извести. В последнее время проведены обширные исследовательские и опытно-промышленные работы по окускованию шихты для выплавки ферросилиция, рассмотренные в гл. [44]
Страницы: 1 2 3