Классификация ферросплавных процессов. Физико-химические основы получения ферросплавов. Производство силикокальция силикотермическим процессом. Производство углеродистого феррохрома, страница 10

При плавке 20-65 используют кокс – орешек. При производстве 69 и выше используют особо чистый сорта углеродистого восстановителя с малым количеством золы. С 90 -92 используют древесный уголь и древесные отходы.

При подготовке к плавке восстановитель подвергают дроблению и грохочению. Размер куска 5 – 20 мм. Восстановитель меньше куска руды.

Железо в шихту для производства ферросилиция вводят в виде стружки углеродистых сталей, раздробленной до 50 мм.

Шихту рассчитывают из условий, что SiO2 в процессе плавки восстанавливается на 98%, FeO – 99%, Al2O3 – 10…55%, CaO-15…50%, P2O5-100%

Восстановленный кремний переходит в сплав на 100%, железо-80…90%, алюминий-50…80%, кальции 40…70%, фосфор 0…50%, сера-100% переходит в улет.

28.03.2014

Ферросилиций выплавляют в круглых печах мощностью 16,5 … 115 МВА разных конструкции – стационарных и вращающихся, открытых и закрытых, герметизированных и др.

Рабочий слой выполнен из угольных блоков, в процессе эксплуатации на угольных блоках образуется гарнисаж, который фактически является рабочим слоем, предохраняющим угольные блоки от разрушения.

Для поддержания надлежащего дугового режима напряжение рабочее должно быть 150 – 250 В, а рабочий ток 35 – 100кА.

Ферросилиций выплавляют непрерывным процессом. Нормальный ход процесса в открытой печи характеризуется:

1)  Равномерным газовыделенем по всей поверхности колошника

2)  Отсутствием на колошнике спекшихся участков и мест локального выхода газов – «свищей).

3)  Равномерным сходом шихты у электродов и в меж-электродном треугольнике

4)  Устойчивой глубокой посадкой электродов и равномерной электрической нагрузкой на них

5)  Систематическим выходом из печи при выпуске жидкоподвижном сплава и шлака

6)  Стабильной переработкой одного и того же количества шихты при постоянном удельном расходе электроэнергии.

7)  На мощных печах глубина погружения электродов в шихту должна составлять 1300 – 2700 мм.

8)  При этом обеспечиваются минимальные тепловые потери и улет кремния и максимально большое количество проплавляемой шихты.

Строение ванны печи, выплавляемой ферросилиций

Рисунок НАДО

Глубину погружения электродов регулируют напряжением и электрическим сопротивлением шихты.

При увеличении напряжения и уменьшения сопротивления шихты плавильные тигли вытягиваются вверх, увеличивается улет восстановленных элементов, понижается температура на дне плавильного тигля.

Электрическое сопротивление шихты регулируют изменением ее состава и размеров кусков.

Проводимость шихты увеличивается при увеличении в ее составе восстановителя и размеров его кусков.

Использованием восстановителя с высоким удельным электрическим сопротивлением (древесного угля, древесных отходов) обеспечивает глубокую устойчивую посадку электродов.

Газы, образующиеся в плавильном тигле проходят через слой шихты, нагревают её, происходит конденсация паров кремния и других элементов. Главная задача обеспечить равномерное распределение газового потока, в случае нарушения газопроницаемости шихты на колошнике происходит её спекание.

Нарушение нормального хода процесса обусловлено обычно неправильной шихтовкой и подачей материалов в печь, отступлениями от оптимального электрического режима.

При недостатке восстановителя происходит:

1.  Закварцевание печи, шихта сильно спекается, на колошнике образуются «свищи».

2.  Неустойчивая посадка электродов.

3.  Начинают съедаться электроды (быстро укорачиваются электроды).

4.  Начинается разрушаться гарнисаж (карбид кремния), в результате взаимодействия карбида кремния с кислым шлаком, возможен прорыв сплава в любом месте футеровки печи.

Для исправления хода печи в шихту добавляют восстановитель, кроме этого используют систематическую (прошивку шихту).

Шихту необходимо загружать небольшими порциями (колошины) и поддерживать постоянный уровень колошника.

Перегруз шихты приводит к смещению плавильной зоны вверх