RU2115872C1 - Method of use of self-baking electrode of three-phase ore-smelting furnace for melting of ferrosilicon - Google Patents
Method of use of self-baking electrode of three-phase ore-smelting furnace for melting of ferrosilicon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115872C1 RU2115872C1 RU94012990A RU94012990A RU2115872C1 RU 2115872 C1 RU2115872 C1 RU 2115872C1 RU 94012990 A RU94012990 A RU 94012990A RU 94012990 A RU94012990 A RU 94012990A RU 2115872 C1 RU2115872 C1 RU 2115872C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- electrode
- ferrosilicon
- self
- loaded
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов, конкретнее к эксплуатации самоспекающихся электродов рудотермических печей, предназначенных для производства ферросилиция. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of ferroalloys, and more particularly to the operation of self-sintering electrodes of ore-thermal furnaces intended for the production of ferrosilicon.
В настоящее время для производства ферросилиция используют трехфазные рудотермические печи, оборудованные самоспекающимися электродам, представляющими из себя стальные кожухи, которые наполняют электродной массой в виде брикетов 150х100х100 (в мм). Скоксованные обожженные концы электродов погружены в шихту и расходуются (окисляются кислородом кварцита) в процессе ведения плавки ферросилиция. Currently, for the production of ferrosilicon, three-phase ore-thermal furnaces are used, equipped with self-sintering electrodes, which are steel casings that are filled with electrode mass in the form of briquettes 150x100x100 (in mm). The coked calcined ends of the electrodes are immersed in the charge and consumed (oxidized by quartzite oxygen) in the process of ferrosilicon smelting.
По мере расходования электродов и укорачивания рабочих концов электродов производится перепуск электродов в электродержателях. Недостатком эксплуатации электродов является неравномерная величина расходования электродов, расположенных в районе леточного отверстия, и электрода, расположенного с противоположной стороны от леточного отверстия. As the electrodes are consumed and the working ends of the electrodes are shortened, the electrodes are bypassed in the electrode holders. The disadvantage of the operation of the electrodes is the uneven consumption of the electrodes located in the area of the air hole, and the electrode located on the opposite side of the air hole.
Это обстоятельство связано с тем, что в районе леточного отверстия практически отсутствует кремнеземистый шлак, который регулярно сливается из ванны печи, а в районе, противоположном леточному отверстию, кремнеземистый шлак накапливается и взаимодействует с углеродом электрода. За счет этого явления происходит укорачивание рабочего конца электрода, нарушается газовый режим работы тигля вокруг электрода и за счет выхода газа через сокращенный слой шихты происходит вынос монооксида кремния под свод закрытой печи с забиванием подсводового пространства. Вынос монооксида кремния ухудшает показатели производства ферросилиция, так как на его образование расходуется электроэнергия, кварцит и восстановитель (кокс, полукокс), наряду с этим уменьшается выпуск ферросилиция. This circumstance is due to the fact that in the region of the air hole there is practically no siliceous slag, which is regularly drained from the furnace bath, and in the region opposite the air hole, siliceous slag accumulates and interacts with the carbon of the electrode. Due to this phenomenon, the working end of the electrode is shortened, the gas mode of operation of the crucible around the electrode is violated, and due to the escape of gas through the reduced charge layer, silicon monoxide is carried out under the roof of a closed furnace with clogging of the underwater space. The removal of silicon monoxide worsens the performance of ferrosilicon production, since its formation consumes electricity, quartzite and a reducing agent (coke, semi-coke), while the output of ferrosilicon decreases.
В качестве аналогов приняты следующие способы эксплуатации самоспекающихся электродов рудотермических печей для выплавки ферросилиция:
1) Способ эксплуатации самоспекающихся электродов, включающий набивку кожухов электродов электродной массой в виде брикетов - кусков не более 200 мм, с расчетом уровня вновь загруженных кусков выше щек на 4-5 м и перепуск электродов в пределах 100-250 мм за один прием [1].The following methods of operating self-sintering electrodes of ore-thermal furnaces for smelting ferrosilicon are accepted as analogues:
1) A method of operating self-sintering electrodes, including packing electrode shells with an electrode mass in the form of briquettes - pieces of not more than 200 mm, with a calculation of the level of newly loaded pieces above the cheeks by 4-5 m and bypassing the electrodes within 100-250 mm at a time [1 ].
2) Способ, заключающийся в загрузке электродной массы в кожуха электродов в виде крупных блоков по 0,4 т высотой 1200 мм и диаметром 500-560 мм, а также регулярном перепуске электродов из расчета 10 мм на 40000 кВт. ч. израсходованной электроэнергии [2]. 2) The method consisting in loading the electrode mass into the electrode casing in the form of large blocks of 0.4 t with a height of 1200 mm and a diameter of 500-560 mm, as well as regular bypass of the electrodes at the rate of 10 mm per 40,000 kW. including consumed electricity [2].
3) Способ, заключающийся в перепуске электродов не реже, чем один раз за 12 ч и не более 100 мм за один прием, а также загрузка электродной массы в виде брикетов [3]. 3) The method consisting in bypassing the electrodes at least once in 12 hours and not more than 100 mm at a time, as well as loading the electrode mass in the form of briquettes [3].
В качестве прототипа принят наиболее близкий по сущности способ эксплуатации самоспекающихся электродов, заключающийся в загрузке в стальные кожуха электродной массы и регулярном перепуске электродов [4]. As a prototype, the most intrinsic method of operating self-sintering electrodes was adopted, which consists in loading the electrode mass into steel casing and regular bypassing of the electrodes [4].
Недостатки способов-аналогов и прототипа:
Эксплуатация самоспекающихся электродов рудотермических печей, выплавляющих ферросилиций, при регулярном и равномерном перепуске электродов и при загрузке электродной массы одной формы во все дуги электрода происходит укорачивание или удлинение рабочих концов электродов в шихте, что вызывает дополнительные потери монооксида кремния с газами, повышенный расход электроэнергии и сырых материалов (кварцита и углеродистого восстановителя).The disadvantages of the methods of analogues and prototype:
The operation of self-sintering electrodes of ore-thermal furnaces smelting ferrosilicon, with regular and uniform bypassing of the electrodes and when loading the electrode mass of the same shape in all the arc of the electrode, the working ends of the electrodes in the charge are shortened or extended, which causes additional losses of silicon monoxide with gases, increased energy consumption and raw materials materials (quartzite and carbon reducing agent).
Наряду с этим при работе в печи со сводом происходит забивание возгонами подсводового пространства и нарушение равномерности выделения газа по поверхности колошника. Along with this, when working in a furnace with a vault, clogging by sublimates of sub-water space occurs and the uniformity of gas evolution on the top surface is violated.
Особенно заметное отклонение длины рабочих концов электродов происходит при изменении содержания кремния в выплавляемом ферросилиции. При увеличении содержания кремния в ферросилиции степень отклонения работы электродов от оптимальных значений особенно усиливается, что увеличивает негативное влияние состояния электродов на ход карботермического процесса восстановления кремния из кварцита. A particularly noticeable deviation of the lengths of the working ends of the electrodes occurs when the silicon content in the lost wax is changed. With an increase in the silicon content in ferrosilicon, the degree of deviation of the operation of the electrodes from the optimum values is especially enhanced, which increases the negative effect of the state of the electrodes on the course of the carbothermal process of reduction of silicon from quartzite.
Приведенные выше недостатки устраняют тем, что в стальные кожуха электродов, удаленных от леточного отверстия, загружают электродную массу в виде единичных блоков с отношением диаметра к высоте 1:(3oC5), в кожух третьего электрода загружают электродную массу в виде брикетов с высотой уровня загрузки, равной высоте блока, а величину перепуска электродов изменяют на 0,6oC0,8% на каждый процент отклонения содержания кремния в ферросилиции, полученного за период предшествующий перепуску.The above disadvantages are eliminated by the fact that in the steel casing of the electrodes remote from the air hole, the electrode mass is loaded in the form of single blocks with a diameter to height ratio of 1: (3 ° C5), the electrode mass is loaded into the casing of the third electrode in the form of briquettes with a level height loading equal to the height of the block, and the bypass value of the electrodes is changed to 0.6 o C0.8% for each percent deviation of the silicon content in the ferrosilicon obtained during the period preceding the bypass.
Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.
Набивку стальных кожухов самоспекающихся электродов трехфазных рудотермических печей для выплавки ферросилиция производят электродной массой двух видов: сформованной в виде цилиндрических блоков с отношением диаметра к высоте, равным 1:(3oC5) и в виде брикетов.Stuffing of steel casings of self-sintering electrodes of three-phase ore-thermal furnaces for smelting ferrosilicon is carried out with an electrode mass of two types: molded in the form of cylindrical blocks with a diameter to height ratio of 1: (3 o C5) and in the form of briquettes.
Электродную массу в виде цилиндрических блоков загружают в кожухи электродов, удаленных от леточного отверстия, а в виде брикетов - в кожух электрода, расположенного в районе леточного отверстия. The electrode mass in the form of cylindrical blocks is loaded into the casing of the electrodes remote from the air hole, and in the form of briquettes in the electrode casing located in the region of the air hole.
В процессе выплавки ферросилиция происходит формирование рабочих концов электродов за счет тепла, выделяющегося в реакционном пространстве печи, и нагрева электрода при прохождении по нему электрического тока. Электродная масса в кожухах электродов, удаленных от леточного отверстия, при нагреве формируется в плотный обожженный электрод, неподдающийся взаимодействию с жидким шлаком, который находится в этом районе вследствие затрудненного выхода его из печи через леточное отверстие. In the process of smelting ferrosilicon, the working ends of the electrodes are formed due to the heat released in the reaction space of the furnace and heating of the electrode when an electric current passes through it. The electrode mass in the casing of the electrodes remote from the air hole, when heated, is formed into a dense calcined electrode that is not able to interact with liquid slag, which is in this area due to its difficult exit from the furnace through the air hole.
В кожух электрода, находящегося в районе леточного отверстия, загружают электродную массу в виде брикетов. В процессе работы печи формируется обычный электрод, имеющий пористость. The electrode mass in the form of briquettes is loaded into the casing of the electrode located in the area of the air hole. During the operation of the furnace, a conventional electrode is formed having porosity.
Влияние факторов повышенной агрессивности среды и реакционностойких плотных электродов в районе, удаленном от леточного отверстия, и обычного электрода в малореакционной зоне в районе леточного отверстия выравнивают расход электродов, что позволяет вести равномерный перепуск электродов в течение всей выплавки ферросилиция с равным содержанием кремния в сплаве. The influence of factors of increased aggressiveness of the medium and reaction-resistant dense electrodes in the area remote from the air hole, and the usual electrode in the low-reaction zone in the area of the air hole, equalize the electrode consumption, which makes it possible to uniformly pass the electrodes throughout the entire ferrosilicon smelting with equal silicon content in the alloy.
В связи с тем, что фактическое содержание кремния в ферросилиции отклоняется от расчетного значения, для поддержания равномерной длины рабочих концов электродов проводят корректировку величины перепуска электродов на 0,6 - 0,8% на каждый процент отклонения содержания кремния в ферросилиции, полученного за период, предшествующий настоящему перепуску от предыдущего перепуска. Due to the fact that the actual silicon content in ferrosilicon deviates from the calculated value, to maintain a uniform length of the working ends of the electrodes, the electrode bypass value is adjusted by 0.6 - 0.8% for each percent deviation of the silicon content in ferrosilicon obtained during the period preceding the present bypass from the previous bypass.
Операция корректировки величины перепуска электродов в зависимости от содержания кремния в ферросилиции позволяет компенсировать повышенный или пониженный расход всех трех электродов, полученный из-за того, что при выплавке сплава с повышенным содержанием кремния расходуются электроды в большей мере, чем при пониженном содержании кремния. The operation of adjusting the electrode bypass value depending on the silicon content in ferrosilicon allows one to compensate for the increased or reduced consumption of all three electrodes, which is obtained due to the fact that electrodes are consumed to a greater extent when smelting an alloy with a high silicon content than with a reduced silicon content.
Как показано промышленное опробование задержка корректировки величины перепусков электродов на период от перепуска до следующего перепуска, равная 8-12 ч, не отражается на равномерности рабочих длин всех трех электродов. As shown by industrial testing, the delay in adjusting the magnitude of electrode bypasses for a period from bypass to the next bypass, equal to 8-12 hours, does not affect the uniformity of the working lengths of all three electrodes.
Загрузка в стальные кожуха электродов, удаленных от леточного отверстия, единичных блоков с отношением диаметра к высоте, равным 1:(3-5), и брикетов в стальной кожух электрода в районе леточного отверстия позволяет получить плотный обожженный рабочий конец электродов, работающих в разных условиях, и одинаковый расход трех электродов. Loading into the steel casing of the electrodes remote from the air hole, single blocks with a diameter to height ratio of 1: (3-5), and briquettes into the steel electrode casing in the vicinity of the air hole allows to obtain a dense calcined working end of the electrodes operating in different conditions , and the same consumption of three electrodes.
Если в стальные кожуха трех электродов загружать однородную электродную массу в виде блоков или брикетов, то происходит неравномерный расход электродов по фазам, в результате чего на печи, выплавляющей ферросилиций, в шихту погружаются электроды с рабочими концами разной длины. В районе электродов с короткими рабочими концами происходит повышенный улет монооксида кремния, что ухудшает показатели производства ферросилиция. If a homogeneous electrode mass in the form of blocks or briquettes is loaded into the steel casing of three electrodes, then the electrodes are consumed unevenly in phases, as a result of which electrodes with working ends of different lengths are immersed in a furnace melting ferrosilicon. In the area of electrodes with short working ends, an increased escape of silicon monoxide occurs, which affects the production of ferrosilicon.
Если величину перепуска электродов при отклонении содержания кремния в ферросилиции изменить менее 0,6% или более 0,8% на каждый процент отклонения содержания кремния, то происходит либо закорачивание, либо удлинение рабочих концов электродов. При закорачивании электродов увеличиваются потери монооксида кремния, при удлинении электродов печь работает с пониженной мощностью в дуге и с повышенными потерями мощности в шихте (печь работает в режиме сопротивления). Из печи в этом случае выходит невосстановленный кремнеземистый шлак, что ухудшает работу печи и технические показатели производства ферросилиция. If the bypass value of the electrodes with a deviation of the silicon content in ferrosilicon is changed to less than 0.6% or more than 0.8% for each percent deviation of the silicon content, either shorting or elongation of the working ends of the electrodes occurs. When the electrodes are shorted, the losses of silicon monoxide increase, when the electrodes are extended, the furnace operates with reduced power in the arc and with increased power losses in the charge (the furnace operates in resistance mode). In this case, unreduced silica slag comes out of the furnace, which impairs the operation of the furnace and the technical indicators of ferrosilicon production.
Промышленное осуществление способа, его показатели приведены в таблице. Industrial implementation of the method, its indicators are shown in the table.
Промышленное осуществление способа проводили в условиях цеха N 7 АО Челябинский электрометаллургический комбинат на закрытой сводом трехфазной рудотермической печи с трансформатором мощностью 23 МВа, оборудованной самоспекающимися электродами диаметром 1300 мм. The industrial implementation of the method was carried out in the conditions of workshop No. 7 of the Chelyabinsk Electrometallurgical Plant on a closed arch of a three-phase ore-thermal furnace with a transformer with a capacity of 23 MVA, equipped with self-sintering electrodes with a diameter of 1300 mm.
В рудовосстановительной печи выплавляли ферросилиций марки ФС65, соответствующий ГОСТ 1415-78, с содержанием кремния 63-68%, алюминия не более 2,5%. Ferrosilicon of the FS65 grade, corresponding to GOST 1415-78, with a silicon content of 63-68%, aluminum no more than 2.5% was smelted in an ore reduction furnace.
Шихта имела следующее соотношение компонентов - кварцит: полукокс:коксовый орешек: стальная стружка: - 1:0,3:(0,28-0,33):(0,20-0,25). Шихту загружали в ванну печи непрерывно по труботечкам в загрузочные воронки. Шихта самотеком по мере проплавления сходила в загрузочные воронки. The mixture had the following ratio of components - quartzite: semi-coke: coke nut: steel shavings: - 1: 0.3: (0.28-0.33) :( 0.20-0.25). The mixture was loaded into the furnace bath continuously through the tubes in the loading funnels. The mixture by gravity as the penetration went into the loading funnel.
Стальные кожуха электродов изготавливали в соответствии с требованиями ТУ 14-139-107-81 с наличием 12 ребер из листовой стали толщиной 2 мм. Steel casing of the electrodes was made in accordance with the requirements of TU 14-139-107-81 with 12 ribs of
Загрузку электродной массы в кожухе проводили один раз в сутки примерно по 750 кг электродной массы в каждый кожух. Электродную массу использовали в виде брикетов размером 150х150х150 (в мм) и в виде цилиндров массой 750 кг каждый. Электродная масса соответствовала ТУ 48-12-8-83. The load of electrode mass in the casing was carried out once a day, approximately 750 kg of electrode mass in each casing. The electrode mass was used in the form of briquettes of size 150x150x150 (in mm) and in the form of cylinders weighing 750 kg each. The electrode mass corresponded to TU 48-12-8-83.
По предлагаемому способу электродную массу загружали в виде блоков в кожуха электродов, удаленные от леточного отверстия, и в виде брикетов в кожух электрода в районе леточного отверстия. According to the proposed method, the electrode mass was loaded in the form of blocks in the electrode casing, remote from the air hole, and in the form of briquettes in the electrode casing in the area of the air hole.
В процессе выплавки ферросилиция рассчитывали среднее содержание кремния в ферросилиции, полученном за период от предыдущего перепуска электродов до предстоящего, и корректировали величину линейного перепуска электрода в пределах 0,6-0,8%. По вариантам величина перепуска каждого из электродов составляла соответственно 280, 270 и 275 мм в сутки. Перепуск электродов производили 3 раза в сутки. In the process of ferrosilicon smelting, the average silicon content in ferrosilicon obtained from the previous electrode bypass to the next one was calculated, and the linear electrode bypass was adjusted within the range of 0.6-0.8%. According to the options, the bypass value of each of the electrodes was 280, 270 and 275 mm per day, respectively. Electrodes were bypassed 3 times a day.
Показатели промышленного осуществления способа приведены в таблице, из которой следует, что при эксплуатации электродов по предложенному способу выравнивается перепуск электродов по фазам, сокращается удельный расход электроэнергии для производства ферросилиция, а также удельный расход кварцита за счет стабилизации глубины погружения электродов в шихту и хода технологического процесса. The industrial implementation of the method is shown in the table, from which it follows that during operation of the electrodes according to the proposed method, the phase bypass of the electrodes is equalized, the specific energy consumption for the production of ferrosilicon is reduced, as well as the specific consumption of quartzite due to stabilization of the depth of immersion of the electrodes in the charge and the process .
Источники информации. Sources of information.
1. М. А. Рысс, Я.Н. Ходоровский "Производство ферросплавов"; М. Металлургия, 1960, с. 91-95. 1. M.A. Ryss, Y.N. Khodorovsky "Ferroalloy Production"; M. Metallurgy, 1960, p. 91-95.
2. М. И. Гасик "Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей", М. Металлургия, 1976, с. 305. 2. M. I. Gasik "Self-burning electrodes of ore-reducing electric furnaces", M. Metallurgy, 1976, p. 305.
3. Я.С. Щедровицкий "Производство ферросплавов в закрытых печах", М. Металлургия, 1975, с. 226. 3. Ya.S. Schedrovitsky "Production of ferroalloys in closed furnaces", M. Metallurgy, 1975, p. 226.
4. Технологическая инструкция "Эксплуатация самоспекающихся электродов печей цеха N 7" ТИ 139-Ф-32-89. 4. Technological instruction "Operation of self-sintering electrodes of furnaces of workshop No. 7" TI 139-F-32-89.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012990A RU2115872C1 (en) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | Method of use of self-baking electrode of three-phase ore-smelting furnace for melting of ferrosilicon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012990A RU2115872C1 (en) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | Method of use of self-baking electrode of three-phase ore-smelting furnace for melting of ferrosilicon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94012990A RU94012990A (en) | 1996-02-27 |
| RU2115872C1 true RU2115872C1 (en) | 1998-07-20 |
Family
ID=20154647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94012990A RU2115872C1 (en) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | Method of use of self-baking electrode of three-phase ore-smelting furnace for melting of ferrosilicon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2115872C1 (en) |
-
1994
- 1994-04-12 RU RU94012990A patent/RU2115872C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Рысс М.А., Ходоровский Я.Н. Производство ферросплавов. - М.: Металлургия, 1960, с.91 - 95. Гасик М.И. Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей. - М.: Металлургия, 1976, с.305. Щедровицкий Я.С. Производство ферросплавов в закрытых печах. - М.: Металлургия, 1975, с.226. Эксплуатация самоспекающихся электродов печей цеха N 7. Технологическая инструкция, ТИ 139-Ф-32-89. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7404941B2 (en) | Medium purity metallurgical silicon and method for preparing same | |
| CN111411372B (en) | Preparation method of rare earth iron alloy | |
| US3535214A (en) | Process and cell for the production of manganese of low carbon content by means of a fused electrolytic bath | |
| Riposan et al. | Enhanced quality in electric melt grey cast irons | |
| CN116254452B (en) | Smelting method for reducing gas content in Ti and Al-containing iron-nickel base alloy | |
| RU2115872C1 (en) | Method of use of self-baking electrode of three-phase ore-smelting furnace for melting of ferrosilicon | |
| CN112708725A (en) | Method for smelting high manganese steel by vacuum induction furnace | |
| US4412857A (en) | Method of smelting ferronickel in ore-smelting electrical furnace under a layer of charge | |
| RU2063462C1 (en) | Method of boron alloys production mainly in electrical furnace | |
| SU1254023A1 (en) | Method of melting metal in electric-arc furnace | |
| SU1235922A1 (en) | Method of melting steel and alloys | |
| JPS5953217B2 (en) | Manufacturing method of molten iron oxide | |
| CN114703374B (en) | Medium-fluorine high-efficiency desulfurization slag system for electroslag remelting C-HRA-3 alloy and use method thereof | |
| McCullough | Plasmarc Furnace, A New Concept in Melting Metals | |
| CN110016606B (en) | Electric furnace smelting method for high-strength iron castings | |
| CN118773505A (en) | A method for smelting rare earth-containing rack steel using a vacuum induction furnace | |
| SU1315507A1 (en) | Carbon mixture for smelting ferrosilicium | |
| SU1548233A1 (en) | Method of melting ferroalloys ,particularly, ferrosilicon in closed ore-smelting electric furnace | |
| US3244508A (en) | Process and apparatus for the production of metallic products with very low carbon content | |
| CN117305585A (en) | Process for producing high-carbon ferrochrome by direct-current submerged arc furnace | |
| SU978391A1 (en) | Method of control of electric arc furnace | |
| RU2059011C1 (en) | Method to melt ferrocilicon out in closed ore-thermal electrical furnaces | |
| SU623896A1 (en) | Method of smelting carbon ferrochromium | |
| Shkirmontov | Determination of the energy parameters for the smelting of manganese ferroalloys with increases in the electrode gap and electrode spacing | |
| RU2096514C1 (en) | Method of smelting of ferrosilicon in ore-smelting furnace |