ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ

на выплавку ферросиликоалюминия в промышленной

электропечи

Данная технология принципиально отличается от технологии производства ферросиликоалюминия традиционным способом из Экибастузских отвалов углей Казахстана. Эта технология является составной частью безотходной программы производства электрокорунда нормального, мною предложенная.

1. Требования безопасности изложены

2. Краткое описание процесса производства.

Исследуется технология выплавки ферросиликоалюминия состава: Al – 15-20 %, Si – 30 – 40 %. В качестве исходных шихтовых материалов использовать старую шихту карбида кремния с прмплощадки «Растущая», магнитную фракцию производства нормального электрокорунда, антрацит. Как шлакообразующие составляющие, необходимые для работы  на печах ЭШП применять кварцевый песок и негашеную известь. При плавке в рудотермической печи добавка кварцевого песка и негашеной извести исключается.

Плавка ферросиликоалюминия углетермическим способом предлагается по следующей схеме: восстановление оксидов алюминия, кремния, титана, железа, содержащихся в старой шихте карбида кремния и электрокорунда карбидом кремния и углеродом:

Al2O3+  3C = 2Al +3Si +3CO

∆G°T = 1344110-581,204 Т

Тнач = 2312К= 2040° С

SiO2+2SiC = 3Si+2CO

∆G°T = 833440-377,096 Т

Тнач = 2210 К = 1937°С

TiO2 + 2C = Ti + 2CO

∆G°T = 722940-363,716 Т

Тнач = 1988 К = 1715° С

SiO2+C=Si+2CO

∆G°T = 689640-360.966 T

Тнач = 1910 К = 1637°С

Исходным сырьём для производства ферросиликоалюминия являются:

- старая шихта карбида кремния

- магнитная фракция нормального электрокорунда

- антрацит

Контролю качества повергаются следующие материалы: старая шихта карбида кремния, магнитная фракция, антрацит.

В старой шихте карбида кремния определяют массовую долю SiC, SiO2, Cсвоб, Fe2O3, летучих.

В магнитной фракции  определяют массовую долю металла и корунда.

В антраците определяют количество влаги, золы, летучих, серы.

Агрегатом для выплавки ферросиликоалюминия является печь электрошлакового переплава (ЭПШ) 750 кВ*А с двумя графитированными электродами диаметром 300 мм, оборудованной наклоняющейся ванной с графитовым тиглем. Плавка ведётся способом «на слив». Выпуск расплава производится в металлическую изложницу, футерованную шамотным кирпичём. В изложнице происходит разделение расплава на шлаковую и металлическую фазы.

Плавка ведётся до полного проплавления колошника.

3. Приготовление и загрузка шихты в печь.

Старая шихта карбида кремния должна иметь крупность не более 20 мм.

Магнитная фракция нормального электрокорунда должна быть сыпучей, наличие кусков более 10 мм не допускается.

Антрацит измельчается до крупности 6 – 8 мм.

Расчёт шихты производится по данным химического анализа исходных компонентов на получение заданной марки ферросиликоалюминия.

Шихта тщательно перемешивается лопатами и подаётся на плавильную площадку, откуда при помощи лопат подаётся в печь. Загрузка происходит порционно по мере осаждения шихты.

Состав шихты на выплавку:

Старая шихта КК -  52 %  

Магнитная фракция ЭН – 30%

Антрацит – 4,5 %

Кварцевый песок – 7 %

Негашеная известь – 6,5%

4. Плавка, слив, охлаждение, сортировка.

Окончание плавки определяется полним расплавлением шихты и достижением хорошей жидкотекучести шлака. По готовности расплава происходит его слив в приёмные изложницы. После затвердения расплава в изложнице (4-5) часов извлечь слиток посредством опрокидывания изложницы. Дальнейшее охлаждение слитка происходит на воздухе без применения воды до температуры 30-40°С, после чего произвести рассортировку шлака и металлического сплава.

На 100 кг загруженной шихты (без кв. песка и извести) должно получиться 45 кг ФСА.

Ориентировочный удельный расход электроэнергии – 7 – 7,5 тыс. кВтч/т

Главный специалист

По электротермическим процессам                                             В.Д. Сарнацкий