Ферросплавное производство

Проектные решения цехов по производству ферросплавов силикотермическим способом

Силикотермическим способом производят низкоуглеродистые марки феррохрома и ферромарганца, металлический марганец, феррованадий, ферромолибден. Ферровольфрам выплавляют карбосиликотермическим методом.

Силикотермические ферросплавы получают периодическим способом преимущественно в рафинировочных дуговых печах; низкоуглеродистый феррохром (С ∠ 0,03%) получают методом смешения жидких расплавов в ковше, а ферромолибден — в плавильных шахтах.

Мощность рафинировочных печей относительно невелика по сравнению с рудовосстановительными и составляет 2,5—7 MBA. Отличительными особенностями рафинировочных печей являются периодический характер процесса и работа в открытом режиме. Для обеспечения полного выпуска продуктов плавки печи оборудованы механизмом наклона. В этих печах применяются графитированные электроды и магнезитовая футеровка с гарнисажем. Для улавливания и отсоса газов рафинировочные печи имеют герметичный зонт. Отходящие газы очищают в электрофильтрах.

Силикотермический процесс получения ферросплавов в рафинировочных печах — завершающий этап многостадийной технологии. Последняя предусматривает использование в качестве восстановителя силикосплавов, получаемых в рудовосстановительных печах непрерывным процессом (ферросилиций, силикомарганец, силикохром).

Процесс производства низкоуглеродистого феррохрома в электропечах включает три стадии: получение высокоуглеродистого передельного феррохрома, выплавка силикохрома на базе передельного феррохрома, восстановление оксидов хромовой руды силикохромом в присутствии извести (рис.36.1). Первые две стадии осуществляются в рудовосстановительных печах мощностью 16,5—33 МВА. Заключительная стадия проводится в рафинировочных печах мощностью 2,5—7,5 МВА (рис.36.2). Безуглеродистый (менее 0,03% углерода) феррохром получают методом смешивания жидких расплавов — силикохрома и рудно-известкового расплава. Последний выплавляют в печах мощностью 10,5 МВА .

Производство средне- и малоуглеродистого ферромарганца осуществляется в две стадии: выплавка силикомарганца в рудовосстановительных печах, получение ферромарганца путем восстановления марганцевой руды силикомарганцем в присутствии извести в электропечах мощностью 2,5—5,5 МВА. Электротермический металлический марганец получают в три передела: выплавка высокомарганцовистого бесфосфористого шлака, производство передельного силикомарганца и получение металлического марганца путем восстановления бесфосфористого шлака силикомарганцем в присутствии извести. Мощность печей на всех переделах колеблется от 2,5 до 5,0 МВА .

Для хранения подготовленных шихтовых материалов цехи с рафинировочными печами имеют бункерную эстакаду, встроенную в виде отдельного пролета. Шихта из бункеров запаса подается в печные карманы бадьей при помощи мостового крана либо самоходной монорельсовой тележкой. В первом случае значительно уменьшается высота здания, упрощаются дозировка и подача шихты. Недостатком рассматриваемого способа является то, что кран находится непосредственно над печами, а это нежелательно с точки зрения техники безопасности. Во втором случае здание цеха увеличивается по высоте, добавляется дозировочный пролет, удлиняются тракты шихтоподачи, но улучшаются условия труда и появляется возможность автоматизации шихтоподачи. Из печных карманов шихта подается на колошник печи по труботечкам.

Повышенная кратность шлака силикотермических процессов и большая частота выпусков металла и шлака в цехах с рафинировочными печами обусловливают необходимость в увеличении количества разливочной посуды и в интенсификации режима работы кранов разливочного пролета по сравнению с этими показателями в цехах с рудовосстановительными печами.

Цехи с рафинировочными печами отличаются относительно небольшой производительностью (до 100 тыс т в год), поэтому в них целесообразнее сплав разливать в стационарные изложницы (поддоны).