Влияние операционных аспектов процесса восстановления оксида кремния на соотношение материального и теплового потоков в рудно-термической печи

Цель - влияние способа осуществления технологических операций загрузки сырья на колошник печи и его распределение по поверхности на показатели процесса восстановления кремнезема углеродом в печах с погруженной электрической дугой. Применяли прямое физическое моделирование. Эксперименты проводились в крупнолабораторных условиях на одноэлектродной печи мощностью 200 кВ·А Химико-металлургического института им. Ж. Абишева (Казахстан). Также производили активный промышленный эксперимент в печи мощностью 30 МВ·А ТОО «Tau-Ken Temir». В крупнолабораторной печи проведено две кампании плавок с различным подходом к обработке колошника: в первый период - без соблюдения баланса энергетического и материального потоков в системе с принудительной осадкой шихты неконтролируемой интенсивностью подачи шихты, во втором - с обеспечением указанного баланса. Аналогичная работа проводилась в течение 3 суток в промышленных условиях. Были рассчитаны фактически достигнутые технологические показатели: удельный расход электроэнергии, средняя активная мощность и производительность печи, мощность на единицу площади пода печи. Составлен материальный баланс плавки по Fe, Al, Ca, Si. Впервые для оценки сбалансированности загрузки использовали понятие избытка шихты по отношению к потребности в шихте при текущей мощности печи. Принимали эту величину как отношение фактически загруженных в печь навесок к теоретически рассчитанному количеству навесок, обеспечивающему гармонизацию материального и энергетического потоков в печи. В процессе исследований было доказано, что увеличение интервала между обработками колошника до 30 мин и достижение гармонизации между материальным и тепловым потоками в рудно-термической печи позволяют увеличить извлечение кремния минимум на 10-15%. Стабилизируются колебания фазного тока. Установлено, что на основе концепции балансирования возможно в краткие сроки вывести промышленную печь из сложных кризисных состояний.

металлургия кремния, технический кремний, тепловой и материальный балансы, распределение электрического тока, рудно-термическая печь, загрузка шихты