Изобретение относится к производству ферросплавов, в частности комплексных, и может быть использовано в черной металлургии. Решаемая задача: повышение газопроницаемости участка слоя около и между электродами, исключающее спекание шихты на колошнике. Достигаемый технический результат: снижение количества электроэнергии на выплавку ферросиликоалюминия на 15-18%, повышение производительности печи на 11-14%.

[0001] Способ выплавки ферросиликоалюминия в руднотермической печи, включающий загрузку в печь углистой породы, кварцита, металлической стружки и древесной щепы, отличающийся тем, что от основной массы шихты отсеивают фракцию <20 мм и загружают в количестве 75% на периферию печи, а остальное количество загружают около и между электродами.

Изобретение относится к производству ферросплавов, в частности комплексных, и может быть использовано в черной металлургии.

Известен способ повышения газопроницаемости шихты и ликвидации ее спекания на колошнике руднотермической печи (аналог 1) за счет использования качественных кварцитов, например, Антоновского месторождения (Головачев Н.П., Привалов О.Е., Платонов В.Ю., Такенов Т.Д. Металлургическая оценка кварцитов применительно к выплавке кремнистых ферросплавов. Сб. трудов Химико-металлургического института им. Ж.Абишева, Алматы, "Искандер". 2002. Книга 2, с. 173-178). К недостаткам способа следует отнести дефицит и дороговизну указанных кварцитов.

Известен способ повышения равномерности распределения потока газов по сечению колошника путем предотвращения спекания шихты на колошнике (аналог 2) в результате вращения рабочего пространства печи при помощи специального механизма (Коротич В.И., Братчиков С.Г. Металлургия черных металлов. М.: Металлургия, 1997. с.217-233). Недостатками способа являются сложность изготовления и большие эксплуатационные затраты на функционирование устройства для вращения ванны руднотермической печи.

Известен способ устранения спекания шихты на колошнике руднотермической печи (прототип) путем снижения мощности печи в результате уменьшения напряжения (Струнский Б.М. Руднотермические печи. М.: Металлургия, 1972. с. 17-22). Недостатком способа является то, что выплавка сплава из-за низких технико-экономических показателей является нерентабельной.

Решаемые задачи представленного изобретения заключаются в отсеивании мелкой части шихты (фракции <20мм) и загрузке ее в количестве 75% на периферию печи, что способствует снижению давлению газов в объеме тигля под электродами и исключает спекание шихты на колошнике.

Достигаемый технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемого изобретения, заключается в следующем:

снижается расход электроэнергии на выплавку ферросиликоалюминия в количестве 15-18%;

повышается производительность печи на 11-14%.

Существенным признаком заявляемого способа является неравномерное распределение шихты по крупности по сечению печи. Отличительными признаками предлагаемого способа являются отсев мелочи шихты от основной массы и ее загрузка на периферию печи в количестве, равном 75%. Остальная часть мелочи подается около и между электродами.

В этом случае в результате высокой газопроницаемости участка слоя около и между электродами газы не скапливаются в объеме тигля и давление в нем снижается, что исключает спекание шихты на колошнике.

Пример конкретного выполнения способа.

Опыты проводили на однофазной руднотермической электропечи мощностью 200 кВт. Печь имела следующие параметры, мм: диаметр плавильного пространства - 500; высота - 450; диаметр графитового электрода - 150. В качестве шихтовых материалов использовали углистую породу разреза "Богатырь", кварцит, металлическую стружку и древесную щепу (см. табл. 1-3).

Таблица 1. Химический состав углистой породы, %

Таблица 2. Состав золы, %

Таблица 3. Химический состав кварцитов, %

Влияние распределения шихтовых материалов по сечению печи на производительность печи показано в табл. 4.

Таблица 4. Зависимость производительности печи от распределения шихты по ее сечению

Полученные экспериментальные данные (см. табл. 4) свидетельствует о том, что максимальная производительность печи при выплавке ферросиликоалюминия соответствует режиму, когда 75% мелочи загружается на периферию печи.

В табл. 5 представлены экспериментальные данные по расходу электроэнергии на выплавку ферросиликоалюминия в зависимости от распределения мелочи шихты по сечению печи.

Таблица 5. Влияние распределения шихты по сечению печи на расход электроэнергии.

Как следует из табл. 5, минимальный расход электроэнергии соответствует такому распределению шихты по сечению печи, когда на ее периферию загружают 75% мелочи.

Таким образом, максимальная производительность печи цри выплавке ферросиликоалюминия и минимальный расход электроэнергии будут тогда, когда 75% мелочи шихты загружают на периферию печи.