ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Выплавка углеродистого ферромарганца Выплавка малоуглеродистого ферромарганца из "Общая металлургия " Установки непрерывной разливки все более входят в производство. В Советском Союзе имеются металлургические заводы, на которых ни одного слитка не разливают в изложницы. Организация и управление сталеплавильным производством от этого только облегчаются и улучшаются. Особенно целесообразно применение УНРС для разливки стали конвертерного цеха. При внедрении в производство непрерывно действующих сталеплавильных агрегатов роль УНРС еще более возрастет. Весьма перспективно совмещение непрерывной разливки на УНРС с прокатным станом в единый автоматизированный комплекс. [c.386] Ферросплавы широко применяются в сталеплавильной промышленности для раскисления и легирования. В ряде случаев ферросплавы используются для улучшения структуры металла, а также в небольших масштабах — в цветной металлургии для производства некоторых специальных сплавов. [c.387] К ферросплавам относятся ферросилиций, ферромарганец, феррохром, ферровольфрам, ферромолибден, феррованадий, ферротитан, феррофосфор, ферроцирконий, силикомарганец, ферро-силикоцнрконий, ферротантал, феррониобий и другие. [c.387] Выплавка ферросплавов производится в доменных и электрических печах. В доменных печах выплавляется бедный ферросилиций с содержанием кремния в пределах 9—14 и иногда до 18%, ферромарганец с содержанием марганца 70—75% и более, а также зеркальный чугун, содержащий 10—25% Мп. Остальные ферросплавы, в том числе и богатый ферросилиций, выплавляются в электрических печах. Ферросплавы различаются по содержанию в них основного элемента, углерода и других элементов. [c.387] Исходным сырьем для получения ферросплавов являются руды или концентраты. Если при выплавке ферросплавов исходная руда не содержит железа, то его вводят в шихту в виде лома или железной руды. Восстановителем чаще всего является углерод, при этом создаются благоприятные условия для развития прямого восстановления по реакции Ме О Qb = Ме + СО. [c.387] Реакции восстановления в ферросплавных печах идут обычно с большим поглощением тепла и поэтому в них сравнительно высок расход электроэнергии. [c.388] применяемые для выплавки ферросплавов, могут быть открытыми сверху и закрытыми сводом. Печи с закрытым колошником имеют механизм вращения ванны (рис. 141). При этом ванна вращается вокруг вертикальной оси в разные стороны в секторе до 130°. Вращение ванны предотвращает образование или способствует разрушению настылей, возникающих в результате оплавления и спекания шихтовых материалов в зоне высоких температур. Крупные печи для выплавки ферросплавов обычно бывают трехфазными. Печи имеют три электрода, расположенных треугольником или в линию. В ферросплавных печах используются самоспекающиеся электроды. Такие электроды состоят из железного кожуха с отогнутыми внутрь ребрами. В кожух подается электродная масса, которая состоит из молотого обожженного антрацита, металлургического кокса, отходов электродов, смолы. Электрод по мере сгорания опускается, а верхняя часть его наращивается. Ток подводится к электродам с помощью гибких кабелей, подводимых к водоохлаждаемым шинам, соединенным с электродами при помощи электродных зажимов. Трехфазные ферросплавные печи работают от трансформатора мощностью 7,5—16,5 Мет. В настоящее время создается печь мощностью 33 Мет. [c.388] И В результате выделяется тепло. При этом возможен и бездуговой режим, когда все тепло выделяется в шихте и расплаве, а дуга практически отсутствует. [c.390] При выплавке малоуглеродистых расплавов применяют обычную магнезитовую футеровку. В процессе плавки жидкий металл скапливается на подине и периодически выпускается через летку. Условия работы и показатели ферросплавных печей зависят от многих факторов, в том числе от типа и состава ферросплава, качества шихтовых материалов и др. [c.391] В шихтовые материалы при производстве ферросилиция входят кремнийсодержащие минералы, восстановители и железосодержащие материалы. [c.391] Наиболее распространенными минералами, используемыми для производства ферросилиция, являются кварц, халцедон и кварцит. Содержание SiOa в исходном сырье должно быть не менее 95%, а содержание Р2О5 — не свыше 0,02%. К сырью предъявляется также требование по механической прочности, с тем чтобы не происходило измельчение при дроблении и нагревании. [c.391] Восстановителем при производстве ферросилиция служит металлургический коксик с размером кусков 10—15 мм. Требование определенной крупности восстановителя связано с влиянием размера кусков на электрический режим печи. Восстановитель должен быть с минимальным содержанием золы, влаги. В качестве восстановителя при выплавке высокопроцентного ферросилиция (более 90% Si) и кристаллического кремния применяют более дорогие виды восстановителя, отличающегося более высокой реакционной способностью — древесный уголь, нефтекокс, пековый кокс. [c.391] В качестве железосодержащих материалов в шихту вводят стальную стружку, содержание углерода в которой может быть высоким, так как это облегчает восстановление, а содержание легирующих примесей, а также фосфора, во избежание загрязнения должно быть минимальным. Стружка не должна быть сильно окисленной. [c.391] Перед подачей в печь шихтовые материалы дозируют и перемешивают. Шихта загружается в печь так, чтобы она равномерно распределялась вокруг электродов в виде конусов. [c.392] Электроды должны достаточно глубоко располагаться в шихте, под каждым электродом должна гореть электрическая дуга с тем, чтобы обеспечить концентрированное выделение тепла под электродами. [c.392] В процессе плавки идет восстановление кремния, плавление составляющих шихты, конус у электродов непрерывно оседает, поэтому в печь периодически небольшими порциями загружается шихта. [c.392] Если а5 0г = 051 = 1 (при восстановлении чистого кремнезема до чистого кремния), получаем, что развитие реакции возможно только при содержаниях СО в газовой фазе более 99,97%. В том случае, когда сумма парциальных давлений СО и СОа меньше 0,1 Мн/м (1 ат), достаточно сотых или даже тысячных долей процента СОа, чтобы реакция пошла влево, т. е. шло окисление кремния. [c.392] Расчет показывает, что при температуре 1545° С рсо = = 0,1 Мн м (1 ат). Реакция может служить для расчета в том случае, если содержание кремния в сплаве менее 50% (атомн.), например при выплавке доменного ферросилиция. [c.393] Аналогичный расчет для 75%-ного ферросилиция показывает, что температура, при которой рсо = 0,1 Мн м (1 ат) составляет 1806° К, или 1533° С. [c.394] Отсюда видно, что с увеличением содержания кремния в ферросплаве температура, при которой возможно восстановление, возрастает. При небольшом содержании кремния в железе температура, при которой будет идти восстановление, сравнительно невелика и это определяет возможность выплавки бедного (9—14% Si) ферросилиция в доменных печах. В то же время восстановление кремния с получением богатого ферросилиция возможно только при высоких температурах и, следовательно, только в электрических печах. [c.394] Вернуться к основной статье