Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Технология производства силикохрома SiCr

Cиликохром выплавляют шлаковым или бесшлаковым методом непрерывным процессом в открытых ферросплавных печах мощностью 0,5—30 МВА со стационарной и вращающейся ванной с угольной футеровкой при рабочем напряжении 145—172 В. Состав силикохрома приведен в таблице.

Технологический процесс при бесшлаковом методе производства силикохрома аналогичен процессу производства ферросилиция. В процессе плавки восстановленный из кварцита кремний разрушает карбиды хрома и железа, содержащиеся в передельном феррохроме, чему соответствуют реакции:

  • (Cr, Fe)7C3 + 7Si = 7(Cr, Fe)Si + 3C;
  • 1/3Cr7C3 + Si = 7/3Cr + SiC.

Возможно также протекание реакций:

  • 1/3Cr7С3 + l/2SiO2 = 7/3Cr + l/2Si + СО;
  • 2(Cr, Fe)7C3 + 8SiO = 7 (Cr, Fe)2Si + 6CO + SiО2.

Совместное восстановление хромита и кремнезема при шлаковом процессе протекает по следующей схеме:
- образование сплава железа с ограниченным содержанием углерода:

  • FeCr2О4 + С = Fe + Cr2О3 + СО;
- усвоение сплавом хрома с повышением содержания углерода:
  • FeCr2О4 + 6С = (Fe, Cr)3C2 + 4СО;
- усвоение сплавом кремния при понижении содержания углерода в результате протекания реакций типа:
  • (Fe, Cr)3C2 + 3SiО2 + 4С = 3(Fe, Cr) Si + 6CO;
- образование наряду со сплавом Fe—Cr—Si после достижения в нем 50% (ат) Si карборунда.

Колоша шихты для выплавки ферросиликохрома, содержащего 50% Si, бесшлаковым методом состоит примерно из 300 кг сухого коксика, 135—140 кг передельного феррохрома и 10—20 кг железной стружки.

Обслуживание колошника печи, в которой выплавляют силикохром, не отличаегся от обслуживания при производстве ферросилиция. Скорость вращения ванны печи при выплавке 50%-ферросиликохрома составляет 1 оборот за 50—60 ч.

Особое внимание при работе печи обращают на обеспечение глубокой (более 1200 мм) и устойчивой посадки электродов, обеспечивающей лучшие условия для рафинирования сплава от углерода и улучшающей показатели производства.

Таблица 1. Химический состав силикохрома

Химический состав силикохрома

Выпуск сплава производят 4—5 раз в смену в ковш, футерованный шамотным кирпичом.

Содержание углерода в сплаве снижается по мере увеличения в нем содержания кремния и времени выдержки сплава в ковше, так как карбид кремния нерастворим в ферросиликохроме и постепенно всплывает из сплава в виде SiC. Поэтому сплав выдерживают в ковше перед разливкой и после этого гранулируют или разливают в слитки.

Выплавку ФСХ18 ведут на пониженном колошнике при толщине слоя шихты 1300—1500 мм и глубине посадки электродов 500 — 700 мм. Шихта состоит из кварцита фракции 50—20 мм (25—30%), коксика фракции 20—8 мм (14—15%), передельного феррохрома (48—50%) и железной стружки (7—10%). Избыток твердого углерода в шихте составляет 3—5%.

Сравнительно невысокая температура восстановления низкопроцентного силикохрома и хорошая газопроницаемость колошника определяют спокойный ход плавки. При работе ферросплавной печи необходимо следить за устойчивой и глубокой посадкой электродов; в противном случае подина печи будет охлаждаться, будет нарушаться нормальный выход силикохрома и шлака, резко возрастать содержание углерода в сплаве.

В последнее время находит все более широкое применение шлаковый метод производства силикохрома, обеспечивающий повышение качества сплава. Этот метод строится на том, что для получения сплава, содержащего примерно 0,02% С, достаточно, чтобы в сплаве содержалось около 45% Si вместо 53% Si, что соответствует бесшлаковому способу. Соответственное увеличение содержания хрома в сплаве, снижение трудовых затрат в результате исключения добавочного передела и повышенное использование хрома обеспечивают экономичность процесса.

Процесс ведут в открытых печах мощностью порядка 10 МВА при рабочем напряжении 130—140 В. На заводе в Беверли (США), например, плавку ведут в печи мощностью 9 МВА, используя треугольную ванну. На печи применены угольные футеровка и электроды диаметром 890 мм. Колоша шихты состоит из 230 кг кварцита, 248 кг хромовой руды (кусковой), 230 кг коксика (12—25 мм) и 58 кг древесной щепы. Рабочее напряжение составляет 145 В при силе тока 39 кА. Глубина погружения электрода в шихту равна 900 мм и расстояние от концов электродов до половины 1400 мм. Кратность шлака 0,8. Шлак содержит 44— 48% SiO2, 17—22% Аl2O3, 29—30% MgO и 0,5% Cr2O3, а сплав примерно 40% Cr, 43% Si и 0,03% С.

В таблце приведены технико-экономические показатели производства силикохрома.

технико-экономические показатели производства силикохрома
Читать далее >>

Источник [4] → список литературы.


Читайте также:


Вернуться в начало раздела: Производство ферросплавов
Вернуться на главную: Черная металлургия