Таблица 1.9 Химический состав кварцита различных месторождений

Месторождение	Массовое содержание, %
	SiO2	Fe2 O3	А12 О3	СаО	MgO
Васильковское	97—98	0,2—0,4	0,9—1,3	0,2—0,4	0,1—0,3
Толкачевское	96—98	0,4—0,9	0,2—1,0	0,7—0,3	0,1—0,3
Овручское	97—98	0,5—1,0	0,4—1,2	0,2—1,0	0,2—0,4

1.2 Печи для производства ферросиликомарганца

Силикомарганец представляет собой комплексный раскислитель, широко используемый при выплавке стали в кислородных конвертерах, электрических

и мартеновских печах. Повышение качества стали, достигаемое при использовании силикомарганца взамен ферросилиция и ферромарганца, обусловливает и высокие темпы наращивания объема производства силикомарганца [18, 6].

Силикомарганец выплавляют в ферросплавных печах следующих типов: рудовосстановительных круглых закрытых [РКЗ], открытых [РКО] и прямоугольных закрытых [РПЗ]. Установленная мощность круглых открытых и закрытых печей достигает 16,5 Мва, а прямоугольных — 48—63 Мва.Печи оборудованы непрерывными самообжигающимися электродами. В круглых трехфазных печах три электрода диаметром 1000— 1200 ммрасположены по вершинам равностороннего треугольника. В прямоугольных печах шесть плоских электродов размером 2800x650 ммкаждый расположены в линию. Каждые два электрода питаются от однофазного трансформатора, образуя в целом трехфазный электрометаллургический печной агрегат. Закрытые печи снабжены газоочистной системой, что позволяет получать высококалорийный колошниковый газ высокой чистоты.

Печь типа РКО. Ванна имеет следующие размеры: диаметр кожуха — 6400 мм,высота кожуха — 3650 мм, диаметр ванны зафутерованной печи [рабочего пространства]— 4900 мм, глубина ванны — 1950 мм. Ванна печи футерована угольными блоками 400x400x1200 мм. Диаметр электродов — 940 мм, диаметр распада электродов — 2450 мм. Подача шихты в печь механизирована. Печи оборудованы трансформаторами типа ЭТЦП-17000/35 с 8 ступенями напряжения [139—176 В].Рабочее напряжение 148 В. Короткая сеть включает токоведущие шины [280х15 мм],гибкую часть и токопроводящие трубы [8 труб ø 60х30 мм],соединенные с контактными щеками [980х350х65 мм].Короткая сеть выполнена на электродах по схеме "треугольник".

Печь типа РКЗ-16,5. Вращающаяся ванна имеет следующие размеры: диаметр на уровне подины — 6650 мм; глубина — 2300 мм, глубина ванны с учетом опорного кольца свода — 3050 мм, диаметр распада электродов — 3100 мм, диаметр электрода — 1200 мм.Электрическое питание осуществляется от трех однофазных трасформаторов типа ЭПЦН-8200/10, установленных в специальной камере на уровне рабочей площадки. Короткая сеть собрана на электродах по схеме "треугольник". Максимально допустимый ток в электроде— 60 кА.

Печь типа РПЗ-48. Печь оборудована тремя однофазными трансформаторами мощностью 21 МВА. Общая мощность ее составляет 63 МВА. Благодаря установке на печи РПЗ-48 мощных трансформаторов есть возможность повысить их мощность за счет увеличения рабочего тока при относительно медленном увеличении рабочего напряжения. Однако при этом снижается коэффициент мощности [cos ф] электропечного агрегата.

Отличие открытой и закрытой печей состоит в отсутствии на открытой печи водоохлаждаемого металлического свода. Это определило место подачи шихты по труботечкам в печь: на закрытой печи шихта подавалась в загрузочные воронки электродов, а на открытой — шихта поступала непосредственно на колошник. Представление о геометрических размерах зон превращения шихты в открытой и закрытой печах можно получить из рассмотрения рис. 1.2.

В закрытой печи перед выпуском плавки шлаковый расплав достигает более высоких горизонтов, чем в открытой печи. Освобождающиеся объемы ванн в процессе выпуска заполняются холодной сыпучей шихтой и температурное поле имеет несколько отличный характер. На открытой печи по мере погружения зондов плотность тока увеличивается.

Рис.1.2 Вертикальные разрезы открытой (а) и закрытой (б) ванн печей РКЗ-16,5, выплавляющих силикомарганец:

1— холодная шихта; 2— разогретая шихта; 3— оплавленная шихта;4— расплав.

Вокруг электрода ток распределяется крайне неравномерно, что обусловлено системой загрузки шихты и размещением выходных отверстий труботечек на колошнике. На закрытой печи наибольшее значение плотности тока достигает 1,28 А/см² на участке электрод—футеровка; в сторону от каждого электрода величина плотности тока была в 2—3 раза ниже [19].

В шихту для выплавки силикомарганца иногда используют необожженный доломит фракции 25—80 мм, имеющий следующий химический состав, %: 33,6— 35,7 СаО; 16,0—18,2 MgO; 1,1—1,3 SiO₂ ; 0,6— 0,8 А1₂ О₃ ; 0,1—0,3 Fe₂ O₃ ; 0,005—0,0008 Р; 0,03 S; 45—46 п.п.п. В некоторых случаях используют известняк состава, %: 54,6 СаО; 0,49 MgO; 1,67 SiO₂ ; 0,2 Fe₂ O₃ ; 1,5 А1₂ О₃ ; 0,005 Р; 0,04 S; 41,3 п.п.п.

1.3 Технология производства ферросиликомарганца

1.3.1 Сортамент

По химическому составу силикомарганец должен удовлетворять требованиям ДСТУ 3548 – 97, что приведено в таблице 1.10.

Таблица 1.10Требования к химическому составу силикомарганца по ДСТУ 3548 - 97, %

Марка	Si	Мn, Неменее	С	Р		S
Группа силикомарганца
А	Б
не более
МнС25	25,0—35,0	60,0	0,5	0,05	0,25	0,03
МнС22	20,0—25,0	65,0	1,0	0,10	0,35
МнС17	15,0—20,0	2,5	0,10	0,60
МнС12	10,0—15,0	3,5	0,20	0,60

Таблица 1.11 Требования к фракционному составу ферросиликомарганца

Класс крупности	Размер кусков ферросиликома-ргаица, мм	Массовая доля кусков по размерам в партии		Максимальный размер надрешетных кусков по усредненным измерениям в трех направлениях, мм
в процентах не более
надрешетного	подрешетного
1	20 - 200	10	10	300
2	20 - 100	10	10	200
3	5 - 100	10	10	200
4	5 - 50	10	10	100
5	5 - 25	10	15	50
6	0 - 300	10	-	350

1.3.2 Технологические особенности выплавки силикомарганца

Выплавка силикомарганца ведется непрерывно. Шихта загружается в печь непрерывно самотеком по труботечкам из бункеров. Рабочие концы электродов, погруженные в шихту, необходимо держать от подины на расстоянии 900—1200 мм. Давление газа под сводом должно быть 2,8—4,9 Па при температуре 750 °С, а в газоходе — не выше 300 °С. Допустимое содержание водорода в газе не выше 8 %, окиси углерода — 70—80 % и кислорода — не более 1 %.

При пониженном содержании кремния в сплаве шихта корректируется добавкой 400 - 600 кг кварцита с коксом, а в случае повышенной концентрации кремния – 500 - 700 кг марганцевого концентрата с коксом.

Выпускают сплав и шлак через 2 ч работы печи. Летки открывают машиной. Шлак выпускают в стальные ковши вместимостью 11 м³ . Продолжительность выпуска – 20 - 40 мин. Летки закрывают огнеупорной глиной в смеси с коксовой мелочью. Ковши с металлом и шлаком выкатывают в разливочный пролет. Перед разливкой сплава сливают шлак из ковша с металлом так, чтобы исключить потери силикомарганца. Оставшийся в ковше над металлом шлак загущают песком с целью

предотвращения попадания плохо отделяющегося кислого шлака в слитки сплава при разливке. Силикомарганец разливают на разливочной машине, характеристика которой приведена ниже:

Такие машины используются также для разливки ферромарганца и малофосфористого шлака. Производительность машины зависит от вида разливаемого продукта.

Средний расход изложниц составляет 5,14 кг/т сплава. С целью уменьшения расхода изложниц разработаны и внедрены новые составы чугунов и конструкции изложниц. Слитки силикомарганца вследствие малой механической прочности сплавов системы Мn—Si также имеют низкие характеристики прочности, что приводит к образованию некондиционной мелочи. Применение в шихту малофосфористого шлака обеспечивает получение силикомарганца с относительно низким содержанием фосфора (табл. 1.12).

Таблица 1.12 Химический состав силикомарганца, %

Р	Si	Mn	Fe	Al	С	S	Ti	Ni	Cu	Cr
0,4	17,8	74,2	5,8	0,019	1,34	0,008	0,13	0,04	0,020	0,018
0,35	18,0	74,2	5,9	0,017	1,21	0,011	0,14	0,04	0,011	0,014
0,25	18,3	73,6	6,0	0,020	1,20	0,015	0 « 1 2 3 4 5 » К-во Просмотров: 302 Бесплатно скачать Дипломная работа: Исследование причин повышения концентрации серы в ферросиликомарганце и разработка способов ее снижения >>> Скачать <<< Меню Поиск