yandex.metrica
Ферросилиций

Технология производства ферросилиция в закрытых печах

В закрытых печах освоена выплавка сплавов ФС18, ФС25, ФС45, ФС65 и осваивается выплавка ФС75. Дополнительные трудности при выплавке высокопроцент­ных сплавов кремния в закрытых печах связаны с повышенным спеканием шихты и значительно более высоким улетом кремния.

Правильное обслуживание закрытой печи заключает­ся в поддержании необходимого давления под сводом печи, обеспечении равномерного схода шихты, в ворон­ках и предупреждении забивания подсводового прост­ранства и газоходов печи. Для обеспечения нормальной работы закрытой печи необходимо ограничивать поступ­ление в подсводовое пространство газообразных продук­тов, способных при конденсации образовывать настыли из кремния, кремнезема и карбида кремния. Зарастание подсводового пространства является результатом недостатка углерода в ванне печи. Однако избыток восстано­вителя, ведущий к мелкой посадке электродов в шихте, также приводит к выходу колошниковых газов в боль­шом количестве с более высокой температурой и с по­вышенным содержанием монооксида кремния.

Нормальный ход закрытой печи характеризуется рав­номерным выделением вокруг электродов невысокого и неяркого пламени и равномерным сходом рыхлой шихты во всех воронках и вокруг каждого электрода, устойчивой глубокой (2000—3000 мм) посадкой электродов в шихте, полной электрической нагрузкой, регулярным вы­ходом жидкоподвижного шлака при каждом выпуске и появлением в конце его небольшого языка неяркого пламени. Давление под сводом печи должно составлять 0—5 Па (0—0,5 мм вод. ст.), температура газа под сво­дом 500—600 и в газоходе 200° С. Выход отходящих га­зов из печи мощностью 21 МВ А составляет ~2500 м3/ч. В грязном газе содержится не более 8% Н2, в тракте чис­того газа 80—90% СО и в чистом газе <0,9% О2.

При выплавке ФС18 навеска восстановителя должна быть выше на 10—15 кг на колошу, чем при выплавке ФС45, что объясняется повышенным содержанием угле­рода в сплаве (до 1,5%). Нормальный ход печи допол­нительно характеризуется выходом графитовой спели. Обильный выход шлака при отсутствии графитовой спе­ли является признаком подкварцевания печи.

Наиболее часто встречающиеся ненормальности в ра­боте печи связаны с забиванием тракта газохода и подсводового пространства пылью вследствие работы с не­достатком восстановителя или на коротких электродах, подсоса воздуха в подсводовое пространство или нару­шениями в подаче воды на орошение газохода.

Зависание шихты в воронках может привести к рас­крытию колошника, прогару свода и воронок и т. д. Повышение давления под сводом и большой перепад его в различных точках свидетельствуют о забивании подсво­дового пространства, образовании в нем перегородок и скоплении пыли в устье газохода. Повышение темпера­туры подсводового пространства может быть вызвано по­явлением разрежения в какой-либо части подсводового пространства, а также проплавлением колошника печи, вызванным зависанием шихты в воронках. Повышение содержания водорода в подсводовом пространстве свиде­тельствует о повышении влажности шихты или о нали­чии течи воды из воронок или секций свода, причем в случае течи воды содержание водорода в газе резко по­вышается (≥10%).

Выпуск ферросилиция из печи производится периоди­чески по мере его накопления. При выплавке сплавов ФС18 и ФС25 производят шесть-семь выпусков и при вы­плавке ФС45, ФС65, ФС75 и ФС90 — четыре-пять выпус­ков в смену. Слишком частые выпуски сплава приводят к большим потерям тепла и понижению температуры в районе выпускного отверстия, что затрудняет выход спла­ва и шлака, а также увеличивает потери при выпуске и разливке его. При слишком редких выпусках замедляет­ся процесс восстановления кремнезема, ухудшается по­садка электродов и увеличиваются потери кремния на испарение.

Выпуск следует производить через равные промежут­ки времени, продолжительность его составляет 15—20 мин. Летка при этом должна быть широко открыта для обеспечения полного выпуска сплава и шлака. Для этого целесообразно производить шуровку летки желез­ными прутьями. По окончании выпуска летку закрывают возможно глубже конической пробкой из смеси электрод­ной массы и песка или смеси огнеупорной глины и коксика.

Ферросилиций выпускают в ковш, футерованный ша­мотным кирпичом или графитовой плиткой, и затем разливают в слитки в чугунные изложницы или в чушки на разливочной машине конвейерного типа. Для получения порошков и гранул применяется водная грануляция фер­росилиция на специальной установке. Кристаллический кремний выпускают в цельнолитую чугунную изложницу, подкатываемую под летку или в ковш.