Классификация ферросплавных процессов. Физико-химические основы получения ферросплавов. Производство силикокальция силикотермическим процессом. Производство углеродистого феррохрома, страница 11

Недогруз шихты приводит к излишним потерям тепла и повышенному улету восстановленных элементов.

Избыток восстановителя приводит:

1)  К уменьшению глубины посадки электродов

2)  Становится слышна работа дуг

3)  Плавильные тигли сужаются

4)  Практически прекращается выход шлака

5)  Сплав выходит при выпуске холодным.

В закрытых печах освоено производство ФС18, 20, 25, 45 и 65.

Нормальных ход процесса в закрытой печи характеризуется в основном теми же явлениями, которые сопровождают выплавку в открытых печах.

На закрытой печи колошник недоступен для наблюдения

К явлениям характерным только для закрытых печей относится:

1.  Равномерность схода шихты в загрузочных воронках и труботечках

2.  Наличие небольшого избыточного давления, о чем свидетельствует невысокое пламя сгорающего газа над загрузочными воронками

3.  Отсутствие забивания конденсатами пылью подсводового пространства и газоходов печи.

Забивание подсовдового пространства конденсатами и пылью обусловленно поступлением в эти зоны газообразных продуктов, содержащих SiO2, SiO, C, Si и SiC.

Эти вещества образуют настыли, перекрывающие подсводовое пространство и газоотходы, и препятствуют свободной циркуляции газа.

Избыточное давление газа под сводом должно быть 0 – 70 Па, а содержанием водорода не должно превышать 8%, иначе происходит взрыв (хлопок).

Рафинирование ферросилиция от алюминия

Для производства высококачественной трансформаторной стали требуется ферросилиций марок ФС65 и ФС 75 с содержанием <0,1 % А1, а в стандартных сплавах содержится 1,5 … 2,5 % А1.

Технологические схемы рафинирования ферросилиция от алюминия построены на окислении алюминия газообразным кислородом и кислородом, связанным с другими элементами, сродство к кислороду у которых меньше, чем у алюминия (СО₂; FeO; SiO₂).

Реакция окисления алюминия газообразным кислородом и SiO2 в присутсвии CaO и без нее имеют вид:

Ø 4/3А1 (ж) + 0₂ (г) = 2/3А1₂0₃,

Ø ∆Goт = -720 кДж;

Ø 4/3А1 (ж) + Si0 ₂ (ж) = 2/3А1₂0₃+ Si,  ∆Goт = -210 кДж;

Ø 4/3А1(ж) + 0₂(г) + SiО₂(ж) = 2/3А1₂О₃ SiO₂,

Ø  ∆Goт =-820 кДж;

Ø 4/3А1 (ж) + 0₂(г) + СаО (ж) = 2/3Са₃А1₂0₅  ∆Goт = -750 кДж.

Анализ изменения энергии Гиббса указанных реакции свидетельствует, что при окислении алюминия газообразным кислородом благоприятно присутствие в системе кремнезема и извести.

Рафинирование жидкого сплава алюминия кислородом в присутствии SiO2 и CaO осуществляют в разливочном ковше, покрытом футерованной крышкой.

Кислород подают в сплав через графитовую фурму, погружаемою на глубину до 800 мм.

Свод оборудован системой отвода газообразных продуктов рафинировани в газоочистку.

·  Кислород через фурму подают с интенсивностью приблизительно 200 м³/ч.

·  Расход порошкообразных извести и кварцита – 160 кг/т сплава.

·  Время рафинирования 13 минут.

·  За это время содержание алюминия в сплаве снижается с 1,5 до 0,1. Потери кремния при этом ≤0,5 (абс).

Другим вариантом рафинирования ферросилиция от алюминия является обработка жидкого сплава в ковше при выпуске твердыми окислительными смесями, содержащими известь, железную руду, кремнезем.

Расход окислительной смеси составляет 3 – 15% от массы рафинируемого сплава.

Технология обеспечивает получение ферросилиция с содержанием <0,5 % А1.

Использование «Сидерит» железо содержится в виде карбоната FeCO₃, обрабатывают в ковше жидкий сплав. Железо восстанавливается алюминием в присутствии окислителя CO₂. Этот способ позволяет снизить содержанием алюминия до 0,5%.

Ферросилиции выпускают периодически 6 – 7 выпусков смену это для 18 – 25 и 4 – 5 выпусков для 45 – 90. Сплав и шлак выпускают в ковш, футерованный шамотом или графитовой плиткой. Разливку ведут либо изложницы – поддоны для получения плоских слитков, также можно разливать на конвейерах и карусельных машинах, в водоохлаждаемые медные издлжницы. Ферросилиции можно и гранулировать.