Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Розенцвейг Я.Д. Краткий справочник ферросплавщика (для рабочих)

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
10.18 Mб
Скачать

Температура плавления шлака 'практически регулирует­ ся содержанием S i02. Из рис. 46 видно, что шлак с темпе­ ратурой плавления 1650—1750°С соответствует содержанию

S i0 2 34—40% для системы S i02 — MgO — А120 3 (30—36% S i02 в реальных шлаках).

Рис.

46.

Зависимость

температуры

плавления шлака из

MgO, АЬОя и

SiOs

от

содержания

SiO*

при отно­

 

шении АЬОз : MgO = 1

Химический

состав шлаков приведем

в табл. 75.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 75

 

Химический

состав

шлаков, %

 

 

Марка

Si02

MgO

AK03

СаО

FeO

Сг20 3

феррохрома

Хр4

27-31 30—35 27—32

1 -3

2—4

Не более 9

Хрб

30—34

29—34

26—30

1 -

2—4 3Не более 9

Передельный

32—36

27—31

26-33

2—

2 -3 3

5—8

11 Заказ 1719

161

Углеродистый и передельный феррохром выплавляют в трехфазных печах мощностью 7500—d3500 ква при напря­

жении 130—180 а непрерывным процессом с закрытым ко­ лошником. Футеровка печи выполняется из магнезитового кирпича. Сырые материалы загружают в печь через загру­ зочные трубы и латки по мере проплавления. Нормальный ход процесса характеризуется устойчивой посадкой элект­

родов на глубину

-—•1,3 .и, равномерным по всей

поверх­

ности колошника

выделением газов, сгорающих

желтым

пламенем, и равномерным сходам шихты. Нормальное сос­ тояние колошника поддерживается правильной шихтовкой, равномерной завалкой шихты и соответствием съома элек­ троэнергии числу проплавленных колош шихты. Проплав­ ление колоши, состоящей из 500 кг руды и соответствующе­ го количества коксика и кварцита, должно соответствовать съему ~ 900 кет ч электроэнергии.

Выпуск аплава и шлака производится три раза в смену. Сплав выпускают в футерованный, хорошо просушенный ковш; избыток шлака из ковша сливается в шлаковню. Углеродистый феррохром разливают через нижнее очко ков­ ша в изложницы, футерованные шамотным кирпичом и за­ правленные кварцевым песком. Толщина слитка не должна превышать 200 м-н.

■Передельный феррохром подвергается грануляции через нижнее очко ковша. Очко приемника грануляционной уста­ новки должно иметь размеры 30 X 60 лиг, столб воды -в баке должен быть не менее 5 м.

Скорость 1грануляции феррохрома составляет примерно

25 кг/сек.

Химический состав промышленного углеродистого ферро­

хрома приведен в табл.

76.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 76

Химический состав феррохрома, %

 

М а р к а

С

Сг

Si

Х р 4

5 ,5

7 4 , 2

0 , 8

Х р 4

5 ,3 5

7 4 , 0

0 . 7

Х р б

7 , 0

7 0 , 0

1 , 2

Х р б

7 , 2

6 9 ,5

1, 7

Возможные отклонения от нормального хода процесса приведены в табл. 77.

162

■*

 

 

 

Нарушения

нормального

хода

процесса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при выплавке

углеродистого

и

передельного феррохрома

 

 

 

 

 

Внешние признаки

 

Причина

 

 

Изменение сос­

Изменение со­

Способ исправления

 

 

 

 

тава

шлака

става сплава

 

 

Глубокая посадка и по­

Недостаток

вос­

 

Повышенное

со­

Резко снижается

Установить причину не­

вышенный расход (обса­

становителя, флю­

держание Сг2Оэ и

содержание крем­

достатка

восстановителя

сывание) электродов, мно­

сы даны правиль­

FeO,

из-за" чего

ния, сплав искрит;

(изменение

влажности,

го свищей,

нагрузка

не­

но

 

повышается

вяз­

возможно

сниже­

ошибка в дозировке) и

спокойная, возможно шла­

 

 

кость шлака; шлак

ние

содержания

увеличить его количество

кование у электродов

 

 

 

плохо

выходит из

углерода

 

 

в шихте.

Допустима еди­

 

 

 

 

 

 

печи

 

 

 

 

 

 

 

 

новременная дача

допол­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нительного

количества

Посадка

электродов

Недостаток

вос­

 

Шлак

тугоплав­

Снижается

со­

кокснка

(200—300 кг)

и

 

Проверить

шихтовку

мелкая, колошник у элек­

становителя

и

кий и вязкий; низ­

держание кремния

дозировку шихты

(содер­

тродов

раскрывается,

кварцита

 

кое

содержание

н углерода

 

 

жание влаги в коксике,

слышна работа дуг, много

 

 

Si02, из печи шлак

 

 

 

 

состав руды)

н изменить

свищей, передняя

стенка

 

 

выходит очень пло­

 

 

 

 

количество

кварцита

и

разъедается

 

 

 

 

хо; в

шлаке

со-

 

 

 

 

кокснка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д ержатся

корол ь-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кн металла и хро­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Посадка

электродов

Недостаток

вос­

мовая руда

 

 

Содержание

 

Необходимо

проверить

и

Шлак

 

холодный

 

глубокая,

расход

их

по­

становителя,

из­

вязкий;

повы­

кремния

падает,

шихтовку, дозировку, со­

вышен, около электродов

быток кварцита

шенное

 

содержа­

углерода увеличи­

держание влаги в коксе н

наблюдается шлакование

 

 

ние Si02

и Сг20 3

вается;

сплав

из

Сг20 3 в руде

и

произве­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лечи выходят пло­

сти корректировку шихты

хо

о

 

 

 

 

 

 

П родолж ение

т а б л . I T

Внешние признаки

Причина

Изменение со­

Изменение со­

Способ исправления

става шлака

става сплава

Ход колошника вялый,

Восстановитель

Шлак холодный,

Повышается со­

Проверить состав

ших­

темный; посадка электро­

дан правильно, из­

«кислый» — повы­

держание

углеро­

ты и

руды,

дозировку.

дов глубокая

быток кварцита

шенное содержа­

да, сплав

садится

После установления

при­

 

 

ние Si02

«па козла»,

плохо

чины

уменьшить количе­

 

 

 

выходит

из

печи,

ство

кварцита

в

шихте-

 

 

 

стынет на летке и

(можно дать шихту без

 

 

 

в ковше

 

 

кварцита)

 

 

При

раскрывании

ко­

Восстановитель

Шлак тугоплав­

Содержание уг­

лошника из-под

электро­

дан правильно, не­

кий, вязкий,

пло­

лерода снижается

дов выходит белый

дым;

достаток кварцита

хо выходит из

пе­

 

вокруг

электродов

обра­

 

чи, содержит мно­

 

зуются настыли

из туго­

 

го корольков

ме­

 

плавких шлаков; электро­

 

талла

 

 

ды недостаточно

глубо­

 

 

 

 

ко погружены в шихту;

 

 

 

 

ход печи горячий

 

 

 

 

 

 

Проверить шихтовку, дозировку, состав шлака. После установления при­ чины добавить в шихтукварцит; допустима еди­ новременная дача кварци­

та в печь

300 кг)

Посадка электродов вы­

Избыток

восста­

Шлак

горячий,

Повышается со­

Проверить состав

ших­

сокая. при

раскрывании

новителя,

флюсы

густой,

снижается

держание кремния

ты, анализ кокснка, взве­

колошника

из-под элек­

даны правильно

содержание SiO.,

в сплаве,

возмо­

шивание

шихты и анализ

тродов идет

белый дым,

 

 

Сг20 3 и FeO

жен рост

содер­

руды. Уменьшить ко­

выбрасываются частички

 

 

 

 

жания углерода

личество

. кокснка

в

кокснка

 

 

 

 

 

 

 

шихте; разрешается

дача

холостой колоши (руда 4- 4- флюс)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р о д о л ж е н и е т а б л . 7 7

Внешние признаки

 

Причина

Изменение со­

Изменение со­

Способ исправления

 

става шлака

става сплава

Посадка электродов

не­

Избыток

восста­

Шлак легкоплав­

Повышенное со­

Проверить

шихтовку.

устойчивая;

коксик

И З -

новителя

и квар­

кий.

 

содержит

держание кремния

Для

быстрого

исправле­

П О Д электродов

«вывора­

цита

 

большое количест­

и углерода

ния

можно дать в

печь

чивается» на поверхность

 

 

во

ошлакованного

 

 

РУДУ без коксика и квар­

колошника; из летки так­

 

 

коксика

 

 

 

 

цита

 

 

 

 

же выходит коксик, шлак

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

может не выходить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Посадка

электродов

Избыток

восста­

Шлак

горячий,

Сплав

кремни­

Необходимо

проверить

мелкая; много свищей,

новителя,

недо­

тугоплавкий,

бед­

стый, с нормаль­

шихтовку, состав сырья,

тигли раскрываются и вы­

статок кварцита

ный

Сг20 3>

но

ным содержанием

взвешивание и после это­

брасывается коксик

 

 

 

вязкий;

из

печи

углерода

 

го произвести

корректи­

 

 

 

 

 

 

выходит

плохо

 

 

ровку шихты

 

 

 

Неустойчивая

посадка

Повышенное со­

Шлак

пенистый,

Сплав

холодный

Проверить

шихтовку,

электродов; около элек­

держание

глино­

кажется холодным

 

 

качество руды

и

прекра­

тродов сильное шлакова­

зема в шлаке

и кислым; повы­

 

 

тить дачу отсевов

и

воз­

ние

 

 

 

 

 

шенное

содержа­

 

 

врата или произвести

пе-

 

 

 

 

 

 

ние АЦОа

 

 

 

решихтовку руд

 

 

Технико-экономические /показатели производства углеро­ дистого и передельного феррохрома приведены в табл. 78.

 

 

 

 

Расход

сырья,

электроэнергии

Т а б л и ц а 78

 

 

 

 

Сг|

 

 

и электродной

массы

на

1 т сплава (60%

 

 

Наименование

 

 

 

 

Углеродистый Передельный

 

 

 

 

 

 

 

феррохром

феррохром

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хромовая руда (50%

Cr„0.,),

кг .

 

 

1820

1920

Передельный шлак (28%

СггОа). кг

 

 

160

Отсевы кварцита, к г

.........................

 

 

 

 

 

 

10

100

Кокснк. кг

........................................

 

к г

 

 

 

 

 

4 30—460

450

Руда марганцевая,

 

 

 

 

 

 

15

Электродная масса,

 

л * г

..................

 

 

 

 

 

25—30

27

Электроэнергия, кот ч

..................

 

 

 

 

3400—3500

3300

Извлечение хрома,

% ......................

 

 

 

 

 

 

91

92

РАСЧЕТ ШИХТЫ

ДЛЯ

ВЫПЛАВКИ

 

 

 

 

 

Ф ЕРРО ХРО М А

МАРКИ

ХрД

 

 

 

 

 

 

 

 

Сырые

материалы-.

(52%

Сг-Оа.

11%

FeO, 4%

SiO;, 12% MgO,

1)

руда

хромовая

10% AI-Оз):

(80% твердого

 

углерода

на сухую

массу);

2)

кокснк

 

3) кварцит (92% S102).

 

 

 

 

 

 

 

Содержание углерода в сплаве 6%, хрома 70%. кремния 2%.

Извлечение хрома 93,5%, извлечение железа 97%.

Расчет ведется на 100 кг хромовой руды.

 

Переходит в

сплав хрома

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100 • 0 .52

• 0,684 • С, 935 = 33,30

кг.

Получается

сплава

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

В 47,5 кг сплава содержится:

 

 

 

 

углерода

 

 

 

 

47 .5 ■ 0 , 0 6 = 2 , 85 кг\

 

кремния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.5 ■ 0 , 0 2 = 0 . 95 кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

Требуется

углерода:

 

по

реакции

 

 

для

восстановления

 

хрома

 

 

 

 

 

 

 

 

Сг.Сь, +

ЗС =

2Cr +

ЗСО

 

 

 

 

 

 

 

33,3

■36

 

11, 70

кг;

 

 

 

 

 

 

 

 

104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

восстановления

кремния

по реакции

 

 

 

 

 

 

 

 

SiO .-f 2C =

S i-f 2СО

 

 

 

 

 

 

 

0,9 5

 

24

= 0,81

кг;

 

 

 

 

 

 

 

-----

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

166

для восстановления

железа по

реакция

 

 

 

 

 

 

 

 

FeO -f С = Fe +

СО

 

 

 

 

 

1 0 0

O', U • 0 . 9 5

. —

• — =

3 .24

кг:

 

 

 

 

 

 

 

72

 

5 1

 

 

 

на науглероживание сплава 2,85 кг.

 

 

 

 

 

Всего

необходимо

углерода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11,70 + 0,81 +

3,21 +

2,85 =

18,6

кг.

 

или сухого

кокснка

18,6 = 23,30 кг-,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,80

 

 

 

 

 

 

 

с учетом угара

на

колошнике

 

5% требуется кокснка

 

 

 

 

 

23,30

 

24,55

кг.

 

 

 

 

 

 

 

0.95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Считаем,

что

содержание

кремния в

металле соответствует со­

держанию

S102 в золе кокса.

 

 

 

 

 

Из

руды

перейдет в шлак, кг:

 

 

 

 

 

 

S IO ,..............................................

100

■0,04

=

4

 

A l.O j...........................................

 

 

 

 

1 0 0 - 0 ,1 = 1 0

 

M g O

...........................................

 

 

 

 

100 - 0 ,1 2 =

12

Для получения шлака с оптимальной температурой плавления 1750° С необходимо, чтобы в нем содержалось 35% SiO- (от суммы Si02 + АЬОз 4- MgO), что соответствует ~31% SiCb в шлаке.

Сумма АЬОз + MgO = 10 + 12 = 22 кг;

сумма SiO- + АЬОз + MgO в шлаке должна быть

22 =

33 ,8 кг.

0,65

 

 

 

Необходимо добавить SIO2

 

 

 

33,8 — (22 +

 

4) =

7 ,8 кг.

или кварцита

 

 

 

7,8

8,47

кг.

0.92

 

 

 

Состав шихты, кг:

 

 

 

Хромовая руда ........................................

 

 

100,0

Мелочь кварцита.......................................

 

 

8,4'7

Коксик (сухой )...........................................

 

 

24,63

ПРОИЗВОДСТВО СИЛИК0ХР0МА

 

С.иликохром—иаплав кремния,

хрома н железа (табл.

79) —• применяется как восстановитель при выплавке рафи­ нированного феррохрома или как легирующая добавка при производстве малолапированных хромистых и хромокрем­ нистых сталей.

167

 

 

 

Т а б л и ц а 79

 

Химический состав

сипикохрома,

%

Марка

Si

Сг

Р, не более

Снхр50

■16-55

2S—2A

0,04

СнхрЗО

28—34

•12—4 7

0,05

Содержание углерода в оиликохроме (табл. 80) зависит от содержания кремния (рис. 47).

 

 

 

 

Т а б л и ц а 80

Содержание

углерода в

снликохроме

и назначение групп

сипикохрома

Марка

Содержа­

Содержание углерода. %

Для

какой марки

ние крем­

феррохрома пред­

 

ния. %

 

 

 

назначен

СихрбО

51—55

Не более 0,02 7

 

ХрООООО

 

51—55

Не более 0,036

 

Хр0000

 

4 8 -5 2

0,0 3 7 —0,065

 

ХрООО

 

48—52

0,0 6 6 —0,085

 

ХрОО

 

46—50

Без ограничения

ХрО и ХрО1

СнхрЗО

28—34

До 0,90

 

Хр 1

 

28—34

От 0,91 и выше

 

Хр2

Силикохром выплавляют

бесшлаковым

непрерывным

процессом

в печах

мощностью

8500—'12500 ква;

напряже­

ние на низкой стороне 130—160 в.

Исходные .материалы: передельный феррохром, кварцит, коксик и железная стружка. Для производства снликохрома, предназначенного для выплавки феррохрома марок ХрООООО и Хр0000, должен использоваться только гранули­ рованный 'передельнйй феррохром.

Выплавка силикохрома аналогична выплавке ферросили­ ция, поэтому требования к кварциту, .коксику ,и 'Железной ст.ружке такие же, как и при производстве ферросилиция.

Кремнезем кварцита восстанавливается углеродом коксика ло реакции

S i0 2 + 2C = Si + 2C0.

Восстановленный кремнии разрушает карбиды хрома, вытесняя углерод

Сг7С3 + 7Si = 7CrSi + ЗС.

168

В отдельных случаях в шихту взамен части конечна да­ ют до 50 кг отходов графит-изадии электродов.

Шихту (Необходимо загружать непрерывно, небольшими порциями в те места колошника, где шихта осела. Вокруг-, каждого электрода должен поддерживаться равномерный

Содержание кремния, %

Рнс. 47. Зависимость раствори­

мости

углерода в

расплавлен­

ном

енлнкохроме

от

содержа­

 

ния

кремния

(1890° С;

 

 

2163° к.)

 

 

конус шихты; уровень колошника должен оставаться по­ стоянным. Скорость загрузки шихты контролируют по рас­ ходу электроэнергии, который должен составлять на 1 ко­

лошу шихты (300 кг кварцита),

кет • ч:

Для 50%-ного силикохрома

1500—1650

» 30%-ного

»

1550—1700

Для нормального и ровного хода печи характерны следую­ щие признаки:

а) равномерное выделение по всей поверхности колош­ ника газов, сгорающих желтым пламенам; колошник «рых­

лый»; сход шихты 'свободный;

 

(1200—

б)

устойчивая, глубокая посадка электродов

1500

,u,u);

элеит,родах;

в)

спокойная электрическая нагрузка на

г) три каждом выпуске выходит некоторое количество

шлака и из летки после выпуска выбивается

под

неболь­

шим давлением газ.

 

 

В табл. 81 приведены основные отклонения от нормаль­ ного хода технологического процесса и способы их устра­ нения.

169

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

81

 

 

 

 

Нарушения

нормального хода процесса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

выплавке смликохрома

 

 

 

 

 

Нарушение

 

Причина

Способ устранения

 

Неустойчивая

посадка

Недостаток

Добавить d

шнхту

вос­

электродов, неустойчивая

восстановите­

становитель;

допустима

нагрузка

на

электродах.

ля в шихте

дача дополнительного ко­

Появляются нити кварца,

 

 

личества кокенка

на

по­

шнхта

спекается,

тигель

 

 

верхность

колошника.

сужается, возникают сви­

 

 

Если ие закрывается лет­

щи.

Из летки

выбивается

 

 

ка. то проплавляют ших­

под

большим

давлением

 

 

ту у электрода

над

лет­

белый газ. Шлак густой

 

 

кой, выключают печь и

и может перестать выхо­

 

 

электродом

продавлива­

дить из печи.

При

дли­

 

 

ют в тигель

150—200 кг

тельном расстройстве лет­

 

 

кокенка

 

 

 

ка

не

закрывается

или

 

 

 

 

 

 

закрывается очень трудно

Избыток вос­

Исправить шихтовку

Мелкая

посадка

элек­

тродов.

шнхта оседает об­

становителя

Обеспечить

требуемые

валами. свищи появляют­

Превышение

ся у самых электродов

габарита

кок-

размеры кокенка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сика при

нор­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мальном

коли-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I честпе

 

 

 

 

 

Сплав выпускают четырещять 1раз ,в .смену ирн выплавке

50%-ного силнкохрома и пять-шесть раз при .выплавке 30%-ного спла(ва. При выпуске необходимо добиваться максимального выхода шлака. Металл выпускают в ковш, футерованный ша,мотом. Уход за легкой такой же, как и при выплавке ферросилиция. Перед грануляцией апла-в вы­ держивают в ковше для удаления карбида кремния.

Длительность выдержки, мин:

Зо%*ныЙ силикохром

......................................................

Ю

50%-ныЙ силикохром (обычный) .................................

45

50%-ный силикохром

(для ХрОООО и ХрООООО)

. 90

При грануляции силико-хрома необходимо соблюдать следующие требования;

1)очко 'Приемника должно иметь размер 40X65 мм для грануляции спла.ва Сихр50 и 65x65 мм для СихрЗО:

2)в момент грануляции подача воды в рассекатель

должна быть максимальной; 3) высота водяного столба в грануляционном баке долж­

на быть не менее 5 м\

4)-скорость грануляции 3—4 кг!сек\

5) три грануляции оиликохрома для выплавки Х-рОООО

иХрООООО !первые и последние цорции металла примерно

т

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ