Восстановительная смесь для выплавки ферросплавов

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству ферросплавов углетермическим восстановлением. Восстановительная смесь содержит компоненты в следующем массовом соотношении (по углероду), %: уголь слабоспекающийся 25-30, древесная щепа 7-9, коксовый орешек - остальное. В смеси используют уголь слабоспекающийся марки СС с содержанием фюзенита, равным 45-70%. Изобретение позволяет разработать восстановительную смесь, которая обладает повышенной реакционной способностью, пористостью и газопроницаемостью, а также повысить производительность печей на 6,3-12,8%, снизить удельный расход электроэнергии на 6,7-6,9%, повысить извлечение кремния на 2,1-7,3%. 1 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству ферросплавов углетермическим восстановлением.

В качестве углеродистого восстановителя применяют преимущественно коксовый орешек.

Известен восстановитель для углетермического процесса, состоящий из коксового орешка и каменного угля, например тощего [1, 2].

Однако не все виды каменного угля пригодны для использования в качестве восстановителя в связи с различием их вещественных и петрографических составов и физико-химических свойств.

Недостатком такой смеси является ее низкая реакционная способность и малая пористость, что отрицательно сказывается на скорости восстановления оксидов.

Задачей изобретения является разработка восстановительной смеси, обладающей повышенной реакционной способностью, пористостью и газопроницаемостью.

Задача решается тем, что в предлагаемой восстановительной смеси, состоящей из коксового орешка и каменного угля, в качестве компаненты введен слабоспекающийся уголь марки СС с содержанием фюзенита 45-70%, а в качестве восстановителя и рыхлителя шихты введена древесная щепа в следующем массовом соотношении по углероду, %:

Уголь слабоспекающийся 25-30

Щепа древесная 7-9

Коксовый орешек Остальное

Сущность предлагаемого изобретения заключается в использовании петрографически неоднородных углей марки СС пониженной стадии метаморфизма с содержанием фюзенизированных микрокомпонентов в диапазоне 45-70%, которые обеспечивают повышение реакционной способности в отличие от использования углей с однородным петрографическим составом и повышенным содержанием витринизированных микрокомпонентов.

В исходном виде угли марки СС имеют в своем составе смолистые продукты, которые легко удаляются при нагревании до температуры 800-1000°С. При этом повышается пористость, прочность угля и сохраняется на высоком уровне его реакционная способность и удельное электросопротивление в сравнении с коксовым орешком.

Так, при нагревании угля марки СС с размером куска (слоя) 25-100 мм повышаются его пористость с 9-16 до 22-25%, общий объем пор с 0,07-0,13 до 0,17-0,18 см³/г, структурная прочность с 69-72 до 82-84%, а реакционная способность сохраняется на высоком уровне, равном 0,7-0,8 против 0,21 у тощего угля и 0,36 у коксового орешка.

При нагревании древесной щепы до 800-1000°С (оптимальная температура для угля марки СС) образуется древесный уголь с развитой пористой структурой и высокой реакционной способностью. Кроме того, при ее нагреве выделяется большое количество летучих веществ, а ее низкая насыпная плотность способствует рыхлению ферросплавной шихты.

Восстановительная смесь, состоящая из коксового орешка (60-65%), угля марки СС (25-29%) и древесной щепы (7-9%) по углероду испытана при выплавке высококремнистых ферросплавов марок ФС-65 и ФС-75 на промышленных печах мощностью 20-29 МВт.

Применение предлагаемой восстановительной смеси позволяет увеличить производительность печей на 6,3-12,8%, снизить удельный расход электроэнергии на 6,7-6,9%, повысить извлечение кремния на 2,1-7,3%.

Предлагаемая восстановительная смесь испытана в промышленных условиях и предложена к внедрению на ферросплавных заводах при выплавке ферросилиция.

Основные результаты плавок представлены в таблице.

Источники информации

1. А.с. СССР №530909, М.кл² С 2 С 7/00, Бюл. №37, опубл. 05.10.76 г.

2. А.с. СССР №755875, М.кл³ С 22 В 5/10, Бюл. №30, опубл. 15.08.80 г.

Формула изобретения

Восстановительная смесь для выплавки ферросплавов, например ферросилиция, содержащая коксовый орешек и каменный уголь, отличающаяся тем, что в качестве компонента введен слабоспекающийся уголь марки СС с содержанием фюзенита, равным 45-70%, а в качестве восстановителя и рыхлителя шихты введена древесная щепа в следующем массовом соотношении (по углероду), %:

Слабоспекающийся уголь 25-30

Древесная щепа 7-9

Коксовый орешек Остальное