автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка технологии производства ферросилиция и электродной массы с использованием каменного угля

На правах рукописи

Г Г 5 Од

Кашлев Иван Миронович £ [] ^ '■])

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСИЛИЦИЯ И ЭЛЕКТРОДНОЙ МАССЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАМЕННОГО УГЛЯ.

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных металлов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новокузнецк 2000

Работа выполнена в Сибирском государственном индустриальном университете и на ОАО "Кузнецкие ферросплавы "

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Якушевич Н.Ф.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Хисамутдинов Н.Е. Кандидат технических наук Дмитриенко В.И.

Ведущее предприятие: ОАО "Челябинский электрометаллургический комбинат"

Защита состоится " 28 " марта 2000 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 063. 99. 01 при Сибирском государственном индустриальном университете

Адрес: 654080, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, аудитория ЗП. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибГИУ.

Автореферат разослан " 18 " февраля 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к. т. н., доцент

К32<3.270 кчгч .52. .О

(Николаев А.Л.)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Из многообразия выпускаемых ферросплаве одно из первых мест по объему производства занимает ферросили-ш, который находит применение, как при производстве стали, так и в честве восстановителя в силикотермических процессах. Ферросили-ш получают в руднотермических электропечах путем восстановления гоксида кремния из кварцита углеродистым восстановителем в присут-вии стальной стружки. Эти печи оборудованы самообжигающимися ектродами, которые формируют путем обжига электродной массы. })фективная работа электропечей, в целом, и эксплуатационная стой-1сть самообжигающихся электродов, в частности, зависят от показате-й качества используемых в производстве углеродистых материалов. В висимости от этих показателей в различных технологических процес-х используют различные виды углеродсодержащих материалов. Одни них находят применение в качестве восстановителей в углетермиче-их процессах, другие в качестве огнеупорных материалов для футе-1вки металлургических агрегатов, третьи в качестве наполнителей при готовлении электродных масс. Традиционно используемые для этих лей различные виды кокса, полукокса и термоантрацита дороги и де-щитны. В качестве альтернативной замены для этих углеродсодержа-их материалов были предложены каменные угли. Однако, показатели чества и свойства каменных углей, их изменения от температуры, орости нагрева и гранулометрического состава исследованы недоста-чно. Не разработаны оптимальные составы восстановительных смесей [я выплавки ферросилиция, рецептуры и технологические регламенты [я изготовления электродной массы с использованием каменных углей, ээтому возникла необходимость изучить теоретические предпосылки зможности использования каменных углей при производстве ферро-лиция, на их основе разработать технологические процессы, направ-нные на достижение оптимального расхода сырья, электроэнергии и ижение себестоимости выпускаемой продукции.

В ходе работы были изучены факторы, влияющие на показатели чества каменных углей, и разработаны способы регулирования техно-гическими режимами, созданы на этой основе достоверные модели юцессов, выданы и внедрены в производство практические рекомен-ции, направленные на оптимизацию технологии выплавки ферроси-щия и изготовления электродной массы.

Работа выполнялась в соответствии с целевой программой "Ме-лл", научно-технической программой "Сибирь", планами новой тех-[ки и научно-исследовательских работ ОАО "Кузнецкие ферроспла -

I".

Целью работы является разработка и внедрение технологии про-водства ферросилиция с использованием каменных углей, поставляе-

мых с местных угледобывающих предприятий.

Для изучения изменений показателей качества углеродистых материалов, происходящих в ходе их использования в технологических процессах выплавки ферросилиция и изготовления электродной массы, был выполнен комплекс исследований и экспериментов.

На основе полученных результатов были разработаны составы восстановительных смесей и рецептур для использования их при выплавке ферросилиция и изготовлении электродной массы.

Промышленные испытания предложенных восстановительных смесей, технологических регламентов, рецептур для электродной массы и режимов формирования самообжигающихся электродов были проведены на ферросплавных печах с установленной мощностью трансформатора 20 - 29 МВА и на участке производства электродной массы.

Основное внимание в работе сосредоточено на решении следующих задач:

- изучение теоретических предпосылок повышения эффективности выплавки ферросилиция в руднотермических печах за счет использования каменных углей;

- разработка схем массопереноса углерода в руднотермической печи при использовании каменных углей в качестве восстановителя для выплавки ферросилиция;

- изучение показателей качества исходных углеродистых материалов и изменений этих показателей в ходе термической обработки;

- разработка составов восстановительных смесей с использованием каменных углей, являющихся альтернативной заменой традиционно используемого коксового орешка при выплавке ферросилиция;

- выбор гранулометрического состава восстановительных смесей, обеспечивающего использование каменных углей, с получением наилучших технико-экономических показателей;

- проведение промышленных испытаний и внедрение в производство предложенных составов восстановительных смесей для выплавки ферросилиция с использованием каменных углей;

- разработка технологических регламентов и рецептур для изготовления электродной массы с использованием в качестве наполнителя листвянского антрацита в качестве альтернативной замены дорогостоящих и дефицитных донецкого термоантрацита и доменного кокса;

- проведение промышленных испытаний и внедрение в производство предложенных технологических регламентов и рецептур для изготовления электродной массы, используя листвянский антрацит в качестве наполнителя;

- разработка, освоение и внедрение в производство режимов формирования самообжигающихся электродов, изготовленных из электродной массы на основе листвянского антрацита и красногорского тощего угля.

Методы исследований. В работе использовались стандартные ме-)ды исследований. Гранулометрический состав определялся ситовым гализом. Определение содержания влаги, золы и выхода летучих ве-,еств из коксов и углей производилось по ГОСТ 27314-91, ГОСТ 1022- 85, ГОСТ 6382-91. Действительная плотность определялась по ОСТ 2160 -82 и ГОСТ 10220-88. Реакционная способность и удельное гектрическое сопротивление углеродистых материалов определялись в ютветствии с ГОСТ 10089-89 и ГОСТ 4668-75. Пористость углероди-~ых материалов и содержание твердого углерода определялись расчетам путем. Определение коэффициента текучести электродной массы и юльного электрического сопротивления образцов обожженной массы ;уществлялось по методикам, разработанным ГосНИИЭПом в соответ-ъии с ТУ 48-12-8-83. При обработке результатов применены методы атематической статистики. Обработка полученных данных произведе-1 с использованием современной компьютерной техники.

Научная новизна диссертационной работы определяется следую-ими результатами, полученными в ходе решения поставленных задач:

- разработаны схемы массопереноса в руднотермической печи ж выплавке ферросилиция с использованием восстановителей с Разиными свойствами;

- теоретически обоснована и экспериментально доказана возмож-)сть оптимизации процесса производства ферросилиция путем исполь-шания каменного угля в составе восстановительных смесей и в рецеп-'ре для изготовления электродной массы;

- исследованы показатели качества углеродистых материалов и их 1есей, а также изменения этих показателей в зависимости от темпера-'ры, скорости нагрева и гранулометрического состава;

- разработаны и опробованы на практике оптимальные составы >сстановительных смесей для выплавки ферросилиция и рецептуры гектродных масс с использованием каменных углей;

Практическая ценность и реализация результатов работы. Резуль-;ты исследований внедрены на ОАО "Кузнецкие ферросплавы" при юизводетве ферросилиция. Теоретические разработки и рекомендации :гли в основу технологических инструкций по выплавке ферросили-1Я, производству электродной массы, инструкции по эксплуатации са-эобжигающихся электродов.

Работа проводилась на ОАО "Кузнецкие ферросплавы" с исполь-1ванием материальной базы Кузнецкого филиала ВУХИН, ГосНИИ-Па, СибГИУ и ОАО "ЧЭМК".

Внедрение каменных углей на ОАО "Кузнецкие ферросплавы" в юизводстве ферросилиция и электродной массы дало фактический юномический эффект 7,9 млн. рублей в год (в ценах до 17 августа 1998 >да).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Теоретические предпосылки повышения эффективности выплавки ферросилиция в руднотермических печах и схемы массопере-носа плавки с использованием различных восстановительных смесей.

2. Результаты исследований показателей качества исходных углеродистых материалов и их изменений в ходе термической обработки.

3. Составы восстановительных смесей с использованием каменных углей для выплавки ферросилиция, технологические регламенты и рецептуры для изготовления электродной массы с использованием в качестве наполнителя листвянского антрацита и красногорского угля.

4. Результаты промышленных испытаний разработанных составов восстановительных смесей при выплавке ферросилиция с использованием каменных углей, разработанных технологических регламентов и рецептур при изготовлении электродной массы с использованием листвянского антрацита и красногорского угля.

5. Результаты внедрения в производство режимов эксплуатации самообжигающихся электродов, изготовленных из электродных масс на основе листвянского антрацита и красногорского тощего угля.

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались и обсуждались:

1. На заводской научно-технической конференции "Совершенствование производства ферросилиция", Новокузнецк, 1997 г.

2. На конференции Infakon 8 "8th International Ferroalloys Congress" (Beijing, China), 1998 r.

3. На научной конференции "Антрациты Горловского бассейна", Новосибирск, 1996 г.

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 20 работ.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка литературы из 132 наименований, приложения. Работа изложена на 161 странице, содержит 18 рисунков и 55 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель, задачи и основные направления исследований.

В первой главе дан обзор литературы по вопросу использования каменных углей для выплавки ферросплавов. Рассмотрен отечественный и зарубежный опыт по использованию каменных углей в шлаковых и бесшлаковых процессах. Положительные результаты получены при использовании углей в шлаковых процессах. Результаты, полученные при выплавке ферросилиция, противоречивы. Показано, что угли различных марок и месторождений обладают различными свойствами, которые определяют направление их использования в том или ином технологи-

:ском процессе. Это обстоятельство требует дополнительного изуче-1я их свойств и особенностей использования в технологии плавки фер-)силиция.

Во второй главе рассмотрены современные представления о кар->термическом восстановлении диоксида кремния углеродом. Во всех >едлагаемых вариантах в качестве первичной стадии процесса восста->вления диоксида кремния принимается его газификация, которая про-кает путем взаимодействия твердого или жидкого диоксида кремния с .рбидизированным коксом, либо с участием жидкого кремния. В при-тствии растворителя (железа) восстановление диоксида кремния зна-1тельно облегчается. Скорость восстановления кремния увеличивается ростом содержания железа в исходной шихте, температуры и реакци-шой способности углеродистого восстановителя.

Рассмотрены различные схемы массопереноса в процессе плавки фросилиция. На их основе разработаны схемы массопереноса при вы-[авке ферросилиция с использованием восстановителей с различными ойствами (рисунок 1).

Шихта БЮ,

Улет

[БПре+СО (9)

А

+ СО (10)

+2СО (1) %Ж- А

281+ СО (11) ф (5) 381+2СЮ (12)

[Ре]я Сплав

1сунок 1. Схема массопереноса плавки ферросилиция с использо-шием восстановительной смеси коксовый орешек-каменный оль

Намечены пути повышения эффективности плавки ферросилиция за счет использования в качестве восстановителя каменных углей. Установлено, что при использовании в технологическом процессе углеродистых восстановителей, изменяющих свои свойства от температуры, появляется возможность составом восстановительной смеси регулировать массоперенос в ванне руднотермической печи.

Установлено, что для повышения эффективности плавки ферросилиция необходимо создать такие условия, чтобы часть непрокарби-женного углерода достигала высокотемпературных зон. Показано, что использование при плавке ферросилиция восстановительных смесей, содержащих в своем составе каменные угли, обеспечивает выполнение этих условий.

Проанализировано влияние эксплуатационных свойств электродов и качества электродных материалов на показатели плавки ферросилиция.

Рассмотрено влияние геометрических и электрических параметров ферросплавных печей на технико-экономические показатели производства ферросилиция. С ростом установленной мощности печи и ее геометрических размеров активное сопротивление ванны уменьшается. Показано, что параметры печей Кузнецкого завода ферросплавов не являются оптимальными и при существующей технологии не позволяют получить наилучшие технико-экономические показатели. В этой связи особую важность приобретает поиск мер, направленных на повышение активного электрического сопротивления ванн печей. Наиболее перспективным, при условии оптимального гранулометрического состава, является путь использования в качестве восстановителей углеродистых материалов, обладающих повышенным удельным электросопротивлением.

В третьей главе приведены характеристики каменных углей для выплавки ферросилиция. Сформулированы требования к каменным углям как к углеродистым восстановителям. Даны характеристики угледобывающих предприятий, поставляющих угли марок А, Т и СС. Сравнительный анализ показателей качества каменных углей показал, что наиболее приемлемыми для производства ферросилиция являются угли марки СС.

Изложены результаты исследований по разработке технологии производства ферросилиция с использованием каменных углей в качестве углеродистого восстановителя.

Для оценки каменных углей как углеродистых восстановителей были изучены свойства, а также их изменения при нагревании до температур, соответствующих реальным условиям работы колошника ферросплавной печи (таблица 1).

Положительной особенностью исследуемого антрацита является его пониженная зольность, которая в 2,5 раза ниже, чем у коксового

решка. Количество минеральных примесей вносимых на 100 кг углеро-;а, антрацитом в 3 раза меньше, чем коксом. При термической обработ-е основные свойства антрацита как углеродистого восстановителя худшаются.

Таблица 1.

Качество каменных углей и коксового орешка.

Марка угля Коксо-

1оказатели качества вый

А Т СС орешек

Технический анализ, %:

эльность (А'1) 4,65 15,94 5,95 11,4

ыход летучих веществ ( ) 4,10 17,58 6,10

2,72 17,10 17,50 1,62

0,51 1,13 1,81

□держание серы ( Б11) 0,25 0.24 0,24 0,43

0,23 0,24 0,24

□держание фосфора ( Рй ) 0,017 0,029 0,030 0,040

0,010 0,022 0,024

еакционная способность по СОг при

000 0 С, см3/г • с 0,44 0.93 0,76 0,53

0,37 0,60 0,69

/дельное электросопротивление клас- 3.3-106

;а 6-3 мм и давлении 0,2 кг/см2, ом-см 16,3-Ю3 2.2-106 3,86

9,9 7,9 8,9

[лотность, кг/см3 :

действительная 1,688 1,527 1.422 1,954

1,745 1,814 1,799

кажущаяся 1,444 1,358 1,312 1,044

1,563 1,541 1,354

Тористость, % 14,5 11,1 17 46,6

10,4 15,0 24,7

)бщий объем пор, см3/г 0,100 0,081 0,059 0,446

0,067 0,098 0,183

Структурная прочность, % 89.4 78.9 71.5 86,0

91,7 84,1 83,9

римечание. В знаменателе приведены значения показателя при нагре-шиидо 1000 ° С.

Разработаны и опробованы на промышленных печах различные >ставы восстановительных смесей с использованием антрацита. По

результатам опытной кампании рекомендовано использовать антрацит только для частичной замены коксового орешка (20 - 25 % по углероду) при выплавке ферросилиция с пониженным содержанием титана и в качестве наполнителя для производства электродной массы.

Изучение показателей качества тощего угля показывает, что он имеет более высокий выход летучих веществ, чем антрацит и коксовый орешек, поэтому проведено исследование выхода химических продуктов при нагревании тощего угля. Выход газа из тощего угля составляет 237 нм3/т. Положительным свойством тощего угля является высокое удельное электросопротивление и высокая реакционная способность. Изучено влияние термической обработки угля на его физико-химические свойства. Установлено, что с увеличением скорости нагрева с 3 до 10 °С/мин реакционная способность угля возрастает в 1,5 раза (рисунок 2).

■Скорость нагрева 3 °С/мин

600 700 800

Температура нагрева, °С

Р Скорость нагрева 5 °С/мнн й

"Скорость нагрева 10 °С/мин

Рисунок 2. Изменение реакционной способности тощего угля в зависимости от температуры и скорости нагрева.

Промышленные плавки с использованием тощего угля в качестве восстановителя показали целесообразность его применения взамен ангарского полукокса в количестве 25 - 35 % по углероду при выплавке 45 % - ного ферросилиция в закрытых печах.

Для оценки слабоспекающегося угля как углеродистого восстановителя изучались его физико-химические свойства и их изменение при нагревании. Зольность угля марки СС в два раза ниже, чем у коксового орешка, а реакционная способность по С02 в 1,6 раза выше.

При термической обработке угля марки СС наблюдается резкое снижение выхода летучих веществ от 17,5 до 1,81 %, значительно воз-

стает пористость с 7,7 до 24,7 %. Общий объем пор возрастает в 3,1 за.

Разработаны составы различных восстановительных смесей с ис-льзованием угля марки СС. На основании полученных данных был елан вывод, что наиболее приемлемой для испытаний является вос-ановительная смесь, состоящая из 30 - 40 % угля марки СС и 60 - 70 % ксового орешка. Эта восстановительная смесь имеет благоприятные хнологические свойства: зольность (Ad) 8 - 8,5 %, выход летучих ве-;ств (Vdaf) 8,6 - 9,6 %, реакционная способность по С02 составляет J - 0,8 см3/г • с, удельное электросопротивление класса 3 - 6 мм соот-гствует 8 - 16 ом • см.

Промышленные испытания восстановительных смесей с исполь-ванием угля марки СС проводили на печи с установленной мощ -стью трансформатора 20 МВА в два этапа с навеской угля 50 кг и 70 на колошу. На обоих этапах испытаний производительность печи бы-выше, чем в базовый период. Показатели работы печи при выплавке ¡рросилиция марок ФС70 и ФС70э с использованием угля представле-I в таблице 2.

Таблица 2.

Показатели работы печи при выплавке ферросилиция.

Показатели Базовый период Опытный период

I II

родолжительность кампании, суток 417,54 27,33 15,00

ростои печи, суток 20,46 0,22 0,04

актическое время работы, суток 397,08 27,11 14,96

ьем активной электроэнергии, тыс. квт-ч 149137 10207 5711

спользуемая мощность, кВт 15649 15688 15906

ыплавлено сплава, т 17554,5 1266,92 677,26

дельный расход электроэнергии, квт • ч/т 8496 8057 8433

роизводительность печи, т/сутки 43,98 46,36 45,15

роизводительность печи на 1000 кВт

ктивной мощности, т/1000 кВт 2,687 2,955 2,838

дельный расход сырья, кг/т:

варцит 1785 1697 1763

оксовый орешек 862 582 504

голь - 259 358

депа древесная 44 366 392

тружка стальная 283 277 285

звлечение кремния, % 83,8 88,5 85,3

Использование слабоспекающегося угля при производстве фер-силиция позволило поднять уровень колошника на 300 - 500 мм, осу-

ществить загрузку шихты на колошник через отрывные труботечки большими порциями по 560 - 1120 кг и повысить извлечение кремния в сплав на 4,3 %.

На основании данных, полученных в ходе опытной кампании, можно сделать вывод, что слабоспекающийся уголь марки СС с зольностью менее 10 % и выходом летучих веществ менее 28 % является ценным материалом, который можно успешно использовать для частичной замены коксового орешка в шихте при производстве ферросилиция марок ФС65, ФС70 и ФС75. Использование в составе восстановительной смеси 30 - 50 % слабоспекающегося угля в сочетании с древесной щепой благоприятно влияет на ход технологического процесса плавки: снижаются удельный расход электроэнергии и объем газопылевых выбросов, увеличивается производительность печи, улучшается эффективность работы газоочистного оборудования.

В четвертой главе изложены результаты исследований по разработке технологии производства электродной массы с использованием каменных углей в качестве наполнителя.

Особенности технологического процесса производства ферросилиция с использованием каменных углей привели к изменению теплового режима работы самообжигающихся электродов. Поэтому необходимо было разработать меры, обеспечивающие оптимальный режим формирования самообжигающихся электродов.

Проблема повышения эксплуатационной стойкости электродов усугубляется постоянно ухудшающейся сырьевой базой для изготовления электродной массы. Учитывая, что каждый сырьевой материал имеет только ему присущие свойства, возникла необходимость провести исследование показателей качества различных углеродистых материалов для разработки на их основе рецептур для изготовления электродной массы.

Традиционными наполнителями, для изготовления электродной массы, были каменноугольный кокс и красносулинский термоантрацит. Недостатками кокса и термоантрацита являются их повышенная зольность и высокая цена.

Комплексное изучение физико-химических свойств углеродистых материалов позволило сделать вывод, что наиболее перспективным сырьем для организации производства из него термоантрацита и электродной массы, не содержащей в своем составе доменный кокс, являются листвянский антрацит и красногорский тощий уголь.

Эти материалы можно эффективно прокаливать как во вращающихся печах большой длины, так и в электрокальцинаторах.

Степень измельчения различных наполнителей изучалась на лабораторной шаровой мельнице при неизменной загрузке шаров и массе материала. Результаты измельчения кокса в сравнении с термоантрацитом показывают, что термоантрацит более хрупкий материал. Так, если

> измельчение до среднего размера зерна 0,15 - 0,20 мм в лаборатор-м эксперименте происходит за 80 мин, то у кокса только за 120 мин.

Для сравнения технологических характеристик помолов кокса, экаленного антрацита и их смесей, а также характера их взаимодейст-I со связующим проведено определение смачиваемости, адсорбцион-й и поглотительной способности.

Отработан температурный и временной режимы смешения элек->дной массы с использованием листвянского антрацита. На основании пученных результатов в технологическую инструкцию были внесены ¡дующие изменения (таблица 3):

Таблица 3.

Изменения технологических параметров.

Технологические параметры Ед. изм. Было Стало

ремя смешения наполнителя мин. 30 10

емпература наполнителя при заливке гка, не менее °С 80 100

емпература заливаемого пека °С не регл. 145 - 160

ремя смешения наполнителя с пеком мин. 30 15

емпература выгружаемой массы °С 120- 140 140 - 170

При разработке рецептуры были предложены варианты с по-шенным содержанием прокаленного листвянского антрацита в ее со-1ве. Анализ результатов, полученных при изготовлении опытной пар-1 электродной массы, показал, что в сравнении с контрольным рецеп-а, опытные массы имели близкий уровень показателей качества, а по гльному электросопротивлению и коэффициенту термического растения показатели были улучшены на 6 - 12 %. Зольность электродной :сы находилась в пределах 5,9 - 6,4 %, выход летучих веществ 10,3 -4 %. Промышленные испытания электродной массы подтвердили, что :тичная замена доменного кокса на листвянский антрацит не ухудша-ее эксплуатационных свойств, поэтому дальнейшие исследования тентировали на разработку технологии изготовления электродной :сы с полной заменой в ее составе доменного кокса на листвянский грацит.

Для получения высококачественной и стабильной по свойствам ¡ктродной массы необходимо было разработать технологию прокалки :твянского антрацита в электрокальцинаторе.

В ходе разработки режима прокалки листвянского антрацита эизводилась оценка влияния гранулометрического состава на его ¡ктросопротивление и производительность электрокальцинатора. иболыпая производительность - 21 т/сутки была достигнута при ;днем размере куска антрацита 9,6 мм. Установлено, что повысить

качество прокалки антрацита при заданном гранулометрическом составе можно за счет повышения токовой нагрузки или увеличения промежутка времени между выпусками материала.

Для всех исследованных классов антрацита оптимальным размером куска является диапазон 8-16 мм. В этом интервале удельное электросопротивление прокаленного антрацита не превышает 1200 мкОм • м, что позволяет изготовить электродную массу высокого качества (рисунок 3).

-о

а £

4 6 8 10 12 14

Гранулометрический состав, мм

Рисунок 3. Изменение удельного электросопротивления прокаленного антрацита в зависимости от гранулометрического состава.

Основой для разработки технологии изготовления электродной массы с полной заменой доменного кокса на листвянский антрацит, послужил существующий рецепт с незначительной корректировкой режима смешения.

Гранулометрический состав наполнителя определялся расчетом для сокращения объема и продолжительности лабораторных исследований.

Для расчета оптимального гранулометрического состава наполнителя использовали кривую просеивания, которая описывается уравнением вида:

У = 100 • (X /Дпр) °'3 (1)

где: X - размер зерна данного класса, мм;

Дпр - размер максимально допустимого зерна наполнителя, мм;

У - содержание в рецептуре рассчитываемого класса, % На основании расчета был предложен рецепт, используя который можно получить достаточно термостойкую электродную массу на одном листвянском антраците:

грмоантрацит класса 20-0 мм......................................................30,6 %;

фмоантрацит класса 5-0 мм......................................................45,9 %;

в. т. ч. класса 0,5 - 0 мм....................................не менее 22,0 %;

гк каменноугольный.....................................................................23,5 %.

Гранулометрический состав наполнителя был следующим: нее 20 мм 20-10 мм 10-4 мм 4-0,5 мм 0,08-0 мм более 10 % 12,5 ± 5 % 14,0 ± 5 % 30,0 ± 5 % 19,0 ± 5 %

Результаты промышленных испытаний при выплавке сплава мар-ФС75 (таблица 4) показали, что удельный расход электродов сущест-шо не отличается от удельного расхода ранее используемой массы.

Таблица 4.

Промышленные испытания массы.

Показатели Базовый период Опытный период

родолжительность кампании, сут. 59 20

ьем электроэнергии, тыс. кВт • ч 21226 7788

ыплавлено металла, базовых т 2147,7 761,8

спользуемая мощность, кВт 14990 16285

дельный расход электроэнергии, }т • ч/т 9883 10223

роизводительность печи, т/сутки 36,4 38,1

дельный расход электрода:

мм/сутки; 313,0 365,8

мм/1000 кВт 0,8700 0,9395

кг/т 50,2 52,7

Дальнейшие испытания подтвердили вывод о том, что опытная :ктродная масса отличается повышенной термической стойкостью, э позволило увеличить длину электродов и значительно снизить ко-1ество обрывов после простоев печи.

С целью расширения сырьевой базы для производства электрод-\ массы была проведена опытная кампания по прокалке тощего угля ;реза "Красногорский ". На прокаленном тощем угле была изготовле-партия электродной массы.

Масса имела коэффициент текучести от 1,6 до 2,4 относительных шиц, зольность 5,5 %, выход летучих веществ 14,3 %. Обожженные )азцы электродной массы характеризовались следующими показате-1и качества:

еханическая прочность на разрыв........................................21,8 кг/см2;

1ельное электросопротивление.........................................139 мкОм • м;

шущаяся плотность................................................................1300 кг/ м3

Полученные результаты подтвердили возможность использова-I антрацитов и тощих углей в технологии производства электродной ;сы на их основе.

В пятой главе представлены технико-экономические результаты

использования каменных углей при выплавке ферросилиция и изготовлении электродной массы.

Выполнен расчет экономической эффективности от использования слабоспекающегося угля при выплавке ферросилиция. При фактическом объеме производства ферросилиция марки ФС75 в количестве 84190 тонн годовой экономический эффект от снижения себестоимости составил 5988 тыс. руб.

Выполнен расчет экономической эффективности от использования листвянского антрацита при изготовлении электродной массы. При фактическом объеме производства электродной массы в количестве 6518 тонн годовой экономический эффект составил 1906 тыс. руб.

Таким образом, разработанные и внедренные в производство технологии выплавки ферросилиция и изготовления электродной массы с использованием каменных углей позволили улучшить технико-экономические показатели, снизить себестоимость продукции и получить экономический эффект в размере 7894 тыс. руб.

Основные выводы по работе.

1. Разработана схема механизма физико-химических взаимодействий при выплавке ферросилиция в руднотермической печи и проанализированы ее особенности при использовании каменного угля в качестве углеродистого восстановителя. Показана возможность повышения эффективности выплавки ферросилиция за счет массопереноса некарби-дизированного углерода угля в высокотемпературные зоны печи. Дано теоретическое обоснование эффективности использования восстановительной смеси кокс - уголь для плавки ферросилиция.

2. Проанализировано влияние параметров руднотермических печей на технико-экономические показатели производства ферросилиция. Показана возможность улучшения технико-экономических показателей работающих печей за счет изменения структуры ванны и параметров электрического режима путем использования в шихте углеродистых восстановителей с повышенным электросопротивлением и пониженной реакционной способностью.

3. Рекомендовано в качестве наполнителя для электродной массы использовать листвянский антрацит, имеющий зольность 5,4 - 8,5 %, выход летучих веществ 1,5 - 4,7 %, реакционную способность 0,3 - 0,4 см3/г • с. Предложено также в качестве альтернативного заменителя листвянского антрацита использовать красногорский тощий уголь.Показана возможность улучшения технико-экономических показателей плавки ферросилиция при использовании для формирования электродов электродной массы, изготовленной из каменных углей.

4. Изучены показатели качества каменных углей и выданы рекомендации для их использования в качестве восстановителей при вы-

авке ферросилиция и в качестве наполнителя при изготовлении элек-здной массы.

5. Изучены ресурсы антрацитов, тощих и слабоспекающихся уг-\ как возможных заменителей термоантрацита, коксового орешка, пукокса и доменного кокса при производстве ферросилиция.

6. Разработаны и опробованы при производстве ферросилиция :тавы восстановительных смесей с использованием углей марок А, Т ЗС. Наилучшие результаты получены при замене 30 % по углероду <сового орешка углем марки СС. При этом производительность печи ¡дичилась на 3,5 - 5,4 %, удельный расход электроэнергии снизился на - 5,2 %. По итогам работы за 1997 год экономический эффект от ис-тьзования слабоспекающегося угля составил 5895 тыс. рублей.

7. Установлено, что в качестве углеродистого восстановителя 1более приемлемым является слабоспекающейся уголь, имеющий [ьность 4,8 - 5,9 %, реакционную способность по С02 0,8 - 1,0 см3/г*с.

8. Разработана технология, проведены промышленные испытания шедрена в производство электродная масса, изготовленная при пемзовании в качестве наполнителя 100% листвянского антрацита или юногорского тощего угля.

9. Разработан и внедрен в производство режим непрерывной про-гки в модернизированном электрокальцинаторе антрацитов и тощих [ей. Показано, что непрерывный режим прокалки позволил получить зокую однородность прокаленного продукта. Выявлено, что опти-тьным размером куска антрацита является диапазон от 8 до 16 мм. и этом удельное электросопротивление антрацита после прокалки не ;вышает 1200 мкОм*м, что обеспечивает получение электродной мас-высокого качества.

10. Проведено испытание электродной массы, разработанного сова, в промышленных условиях. Установлено, что электродная масса, отовленная с полной заменой доменного кокса на прокаленный ан-щит, полностью удовлетворяет требованиям технических условий, казано улучшение следующих показателей качества: механическая >чность на разрыв возросла на 17,7 %, снижено удельное электросо->тивление на 36,2 %. Промышленные испытания опытной электрод-I массы при выплавке ферросилиция показали ее полное соответствие ;дъявляемым требованиям.

11. Внедрение разработанной технологии производства электрод-I массы с использованием листвянского антрацита дало годовой эко-лический эффект 1906 тыс. руб.

12. Суммарный годовой фактический экономический эффект от ярения каменных углей при производстве ферросилиция составил >5 тыс. руб.

Основные положения диссертации изложены в работах:

1. Толстогузов Н.В., Кашлев И.М., Толстогузов В.Н. Баланс расхода электроэнергии и пути его сокращения при плавке ферросилиция. // Сталь. 1994. № 11. - С. 34 - 37.

2. Жиляков С.С., Толстогузов В.Н., Кашлев И.М. Проблемы производства ферросилиция на АО "Кузнецкие ферросплавы". // Изв. вуз. Черная металлургия. 1995. № 8. - С. 33 - 35.

3. Солдатов А.И., Кашлев И. М., Сидоров А.Н., Кузин В.В., Технологические особенности подготовки листвянского антрацита для производства электродной массы. //Сб. научных трудов "Антрациты Горловского бассейна".Новосибирск , 1996 - С. 79 - 82.

4. Страхов В.М., Кашлев И.М. Изучение качества горловского антрацита как сырья для производства термоантрацита в электрокапьцинаторе. // Сб. научных трудов "Антрациты Горловского бассейна". Новосибирск, 1996 С. 82 - 87.

5. Страхов В.М., Кашлев И.М., Канаев Ю.П., Молчанов Н.Е. Применение горловских антрацитов в производстве ферросплавов //Сб. научных трудов "Антрациты Горловского бассейна". Новосибирск , 1996. - С. 87 -95.

6. Снитко Ю.П., Кашлев И.М., Чашин Г.А. Рациональные геометрические и электрические параметры печей для выплавки ферросилиция. //Совершенствование производства ферросилиция. Выпуск 3. Материалы заводской научно-технической конференции. - Новокузнецк: 1997. -С. 48-54.

7. Кашлев И.М., Солдатов А.И., Рогожина Т.В., Страхов В.М. Сырьевые материалы для производства электродной массы. //Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3. Материалы завод-ской научно-технической конференции. Новокузнецк: 1997. - С. 106 - 115.

8. Кашлев И.М., Солдатов А.И., Брыляков В.И., Кузин В.В. Связующее для производства электродной массы. //Совершенствование производства ферросилиция. Выпуск 3. Материалы заводской научно-технической конференции. - Новокузнецк: 1997. - С. 115 - 125.

9. Солдатов А.И., Рогожина Т.В., Кашлев И. М. Поведение слоя расплавленной массы в самообжигающемся электроде при различных условиях. //Совершенствование производства ферросилиция. Выпуск 3. Материалы заводской научно - технической конференции. - Новокузнецк: 1997.-С. 140- 146.

10. Кравцов К.И., Брыляков В.И., Кашлев И.М., Толстогузов В.Н., Михайлов М.М. Измерение температурного поля самообжигающегося электрода руднотермической печи. //Совершенствование производства ферросилиция. Выпуск 3. Материалы заводской научно - технической конференции. - Новокузнецк: 1997. - С. 146 - 153.

. Кашлев И.М., Брыляков В. И. Ходырев A.A. Совершенствование хнологии производства электродной массы и эксплуатации самообжи-ющихся электродов. //Совершенствование производства ферросили-[я. Выпуск 3. Материалы заводской научно - технической конферен-ги. - Новокузнецк: 1997. - С. 157 - 163.

:. Чашин Г.А., Кашлев И.М., Канаев Ю.П. и др. Освоение выплавки :рросилиция в открытых печах с использованием древесной щепы. Совершенствование производства ферросилиция. Выпуск 3. Материа-I завдской научно-технической конференции. - Новокузнецк: 1997. - С. 9-191.

. Канаев Ю.П., Трегуб В.В. , Молчанов Н.Е., Снитко Ю.П., Кашлев М. и др. Разработка технологии использования слабоспекающихся лей при выплавке ферросилиция. //Совершенствование производства :рросилиция. Выпуск 3. Материалы заводской научно-технической нференции. - Новокузнецк: 1997. - С. 191 - 196. . Zhyljakov S.S., Chashin G.A., Snitko Y.P., Kashlev I.M., e. a. Experience Coal Utilization in FeSi Production at ОАО KUZNETSKIE ¡RROSPLAVY. // INFACON 8, 8th International Ferroalloys Congress, :ijing, China, June 7- 10, 1998.

. Якушевич H. Ф., Галевский Г.В., Кашлев И.М., Коврова О. А. Меха-зм межфазных взаимодействий в ванне ферросилициевой печи// Ком-ютерные методы в управлении электротехнологическими режимами днотермических печей. Электротермия - 98. Сб. докл. научно-технич. нф. - СПб ГТИ., 1998. - С. 59 - 65.

. Страхов В.М., Фешкова И.В., Рябиченко А.Д., Швед B.C., Алешин И., Вене В.А., Кашлев И.М. Качество коксового орешка в современ-IX условиях его производства. //Кокс и химия № 9, 1998, С. 26 - 30 . Кашлев И.М., Канаев Ю.П., Якушевич Н.Ф., Страхов В.М. Исполь-зание каменных углей в качестве углеродистого восстановителя при плавке ферросилиция. // Вестник горно-металлургической секции IH РФ. Отделение металлургии. Сб. науч. тр. В. 5. Новокузнецк Сиб-[У. 1999.-С. 92-94.

. Кашлев И.М., Солдатов А.П., Якушевич Н.Ф., Страхов В.М. Исполь-шние каменных углей в качестве углеродистого наполнителя при из-говлении электродной массы. //Кокс и химия №11, 1999. - С. 28-31. . Strakhov V.M., Feshkova I.V., Kashlev I.M. e.a. The Quality of Nut Coke ier Present-Day Production Conditions //Coke and Chemistry. Allerton :ss, Inc./New York. 1999. pp. 42 - 48.

Канаев Ю.П., Молчанов H.E., Жиляков C.C., Сидоров А.Н., Толсто-;ов В.Н., Кашлев И.М. и др. Способ рафинирования ферросилиция от оминия.// A.c. № 1766968 А 1, 1992, № 37.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСПЛАВОВ.

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСИЛИЦИЯ.

2.1 Особенности технологического процесса выплавки ферросилиция.

2.1.1 Общая характеристика технологического процесса.

2.1.2 Развитие и современное состояние теории восстановления диоксида кремния углеродом.

2.1.3 Влияние растворителя на взаимодействие оксида кремния с углеродом и карбидом.

2.2 Теоретические предпосылки повышения эффективности плавки ферросилиция.

2.2.1 Схемы механизма восстановления оксида кремния углеродом.

2.2.2 Разработка схем массопереноса при выплавке ферросилиция с использованием восстановителей с различными свойствами.

2.3 Влияние электродов, их эксплуатационных свойств и качества электродных материалов на процесс плавки ферросилиция.

2.4 Влияние параметров ферросплавных печей на технико-экономические показатели производства ферросилиция

2.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСИЛИЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАМЕННОГО УГЛЯ В КАЧЕСТВЕ ВОССТАНОВИТЕЛЯ.

3.1 Угли, используемые в качестве восстановителя при выплавке ферросилиция

3.1.1 Требования, предъявляемые к углеродистым восстановителям.

3.1.2 Характеристика углеродистых восстановителей, применяемых на КЗФ.

3.1.3 Общие требования к углю.

3.1.4 Краткая характеристика угледобывающих предприятий.

3.2 Использование листвянского антрацита в качестве восстановителя

3.2.1 Оценка свойств листвянского антрацита как углеродистого восстановителя.

3.2.2 Изменение свойств антрацита при нагревании.

3.2.3 Изучение свойств смесей антрацита и кокса.

3.3 Использование угля марки Т как углеродистого восстановителя

3.3.1 Изучение показателей качества тощего угля.

3.3.2 Выход химических продуктов при нагревании угля.

3.3.3 Изменение показателей качества угля при нагревании.

3.4 Использование угля марки СС в качестве восстановителя.

3.4.1 Физико-химические свойства слабоспекающегося угля.

3.4.2 Изменение показателей качества угля марки СС при нагревании.

3.4.3 Подбор оптимального гранулометрического состава угля при использовании его для выплавки ферросилиция.

3.5. Промышленное опробование восстановительных смесей.

3.5.1 Промышленные плавки ферросилиция с использованием антрацита.

3.5.2 Промышленные плавки ферросилиция с использованием тощего угля.

3.5.3 Технологические показатели работы печи при выплавке ферросилиция с использованием слабоспекающегося угля.

3.5.4 Газопылевые выбросы при производстве ферросилиция.

3.6 Выводы по главе.

ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОДНОЙ МАССЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УГЛЯ В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕ ЛЯ.

4.1 Теоретические аспекты производства электродной массы.

4.1.1 Условия формирования самообжигающегося электрода.

4.1.2 Заполнение кожуха электрода электродной массой.

4.1.3 Пути повышения стойкости самообжигающихся электродов.

4.2 Технология производства электродной массы с использованием ли-ствянского антрацита взамен термоантрацита.,.

4.2.1 Основные требования к электродной массе.

4.2.2 Технологическая схема производства.

4.2.3 Сырьевые материалы.

4.2.4 Угли, используемые как наполнители для электродной массы.ЛОЗ

4.2.5 Термическая обработка углеродистых наполнителей.

4.2.6 Изучение и сравнительная оценка технологических свойств углеродистых материалов.

4.2.7 Разработка температурного и временного режима смешения массы.

4.2.8 Разработка рецептуры опытной массы и определение ее показателей.

4.2.9 Изготовление опытной партии электродной массы.

4.2.10 Промышленные испытания опытной партии электродной массы на руднотермической печи.

4.3 Технология производства электродной массы на листвянском антраците без использования доменного кокса в качестве наполнителя.

4.3.1 Разработка режима прокалки антрацита в электрокальцинаторе.

4.3.2 Разработка рецептуры электродной массы с полной заменой доменного кокса на листвянский антрацит.

4.3.3 Изготовление опытной партии электродной массы.

4.3.4 Промышленное испытание опытной электродной массы.

4.4 Разработка технологии производства электродной массы с использованием тощего угля Красногорского разреза.

4.4.1 Опробование тощего угля в производстве электродной массы.

4.4.2 Промышленное опробование электродной массы.

4.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ФЕРРОСИЛИЦИЯ И ЭЛЕКТРОДНОЙ МАССЫ.

5.1 Расчет экономической эффективности от использования слабоспе-кающегося угля при производстве ферросилиция.

5.2 Расчет экономической эффективности от использования листвян-ского антрацита при производстве электродной массы.

ВЫВОДЫ.

Из многообразия выпускаемых ферросплавов одно из первых мест по объему производства занимает ферросилиций, который находит применение, как при производстве стали, так и в качестве восстановителя в силикотермических процессах. Ферросилиций получают в руднотермических электропечах путем восстановления диоксида кремния из кварцита углеродистым восстановителем в присутствии стальной стружки. Эти печи оборудованы самообжигающимися электродами, которые формируют путем обжига электродной массы. Эффективная работа электропечей, в целом, и эксплуатационная стойкость самообжигающихся электродов, в частности, зависят от показателей качества используемых в производстве углеродистых материалов. В зависимости от этих показателей в различных технологических процессах используют различные виды углеродсо-держащих материалов. Одни из них находят применение в качестве восстановителей в углетермических процессах, другие в качестве огнеупорных материалов для футеровки металлургических агрегатов, третьи в качестве наполнителей при изготовлении электродных масс. Традиционно используемые для этих целей различные виды кокса, полукокса и термоантрацита в условиях рыночных отношений становятся не только дефицитным, но и дорогостоящим сырьем. В качестве альтернативной замены этим углеродсодержащим материалам были предложены каменные угли. Однако, показатели качества и свойства каменных углей, их изменения от температуры, скорости нагрева и гранулометрического состава исследованы недостаточно. Не разработаны оптимальные составы восстановительных смесей для выплавки ферросилиция, рецептуры и технологические регламенты для изготовления электродной массы с использованием каменных углей. Поэтому возникла необходимость изучить теоретические предпосылки возможности использования каменных углей при производстве ферросилиция, на их основе разработать технологические процессы, направленные на достижение оптимального расхода сырья, электроэнергии и снижение себестоимости продукции.

В ходе работы изучались факторы, влияющие на изменение показателей качества каменных углей, и разработаны способы регулирования технологическими режимами, созданы на этой основе достоверные модели процессов, выданы и внедрены в производство практические рекомендации, направленные на оптимизацию технологии выплавки ферросилиция и изготовления электродной массы.

Работа выполнялась в соответствии с комплексной программой "Металл", научно-технической программой "Сибирь", планами внедрения новой техники и научно-исследовательских работ ОАО "Кузнецкие ферросплавы".

Основной целью работы является разработка и внедрение технологических режимов при производстве ферросилиция с использованием каменных углей, поставляемых с местных угледобывающих предприятий. Работа проводилась в условиях действующего производства, поэтому необходимы были гарантии того, что использование углей, в том или ином технологическом процессе, не повлечет за собой снижения производительности ферросплавных печей и роста аварийных ситуаций с самообжигающимися электродами.

Для изучения изменений показателей качества углеродистых материалов, происходящих в ходе их использования в технологических процессах выплавки ферросилиция и изготовления электродной массы, был выполнен комплекс промышленных исследований и лабораторных экспериментов.

На основе полученных результатов были разработаны составы восстановительных смесей и рецептур для использования их при выплавке ферросилиция и изготовлении электродных масс.

Промышленные испытания разработанных восстановительных смесей, рецептур электродных масс и режимов формирования самообжигающихся электродов были проведены на руднотермических печах с установленной мощностью трансформатора 20 - 29 М В*А.

Результаты промышленных испытаний свидетельствуют об эффективности использования каменных углей в технологических процессах.

Основное внимание в работе сосредоточено на решении следующих задач:

- изучение теоретических предпосылок повышения эффективности выплавки ферросилиция в руднотермических печах с использованием каменных углей;

- разработка схем массопереноса углерода в руднотермической печи с участием каменных углей в составе восстановителя для плавки ферросилиция;

- изучение показателей качества исходных углеродистых материалов и изменений этих показателей в ходе термической обработки;

- подбор каменных углей с оптимальными свойствами для их использования в качестве восстановителя при выплавке ферросилиция и в качестве наполнителя при изготовлении электродной массы;

- разработка составов восстановительных смесей с использованием каменных углей, являющихся альтернативной заменой традиционно используемого коксового орешка при выплавке ферросилиция;

- выбор вариантов гранулометрического состава, обеспечивающих использование наиболее перспективных материалов, каменных углей, с получением наилучших технико-экономических показателей;

- проведение промышленных испытаний и внедрение в производство предложенных составов восстановительных смесей для выплавки ферросилиция с использованием каменных углей;

- разработка технологических регламентов и рецептур для изготовления электродной массы с использованием в качестве наполнителя листвянского антрацита в качестве альтернативной замены дорогостоящих и дефицитных донецкого термоантрацита и доменного кокса;

- проведение промышленных испытаний и внедрение в производство предложенных технологических регламентов и рецептур для производства электродной массы с использованием листвянского антрацита;

- разработка, опробование и внедрение в производство режимов эксплуатации самообжигающихся электродов, изготовленных из электродной массы на основе листвянского антрацита и красногорского тощего угля;

В работе использованы стандартные методы исследований: гранулометрический состав определяли ситовым анализом, определение содержания влаги, золы и выхода летучих веществ из коксов и углей производили по ГОСТ 27314 - 91, ГОСТ 11022 - 85, ГОСТ 6382 - 91, действительную плотность определяли по ГОСТ 2160 -82 и ГОСТ 10220 - 88, реакционную способность и удельное электрическое сопротивление углеродистых материалов выполняли в соответствии с ГОСТ 10089 - 89 и ГОСТ 4668 - 75, пористость углеродистых материалов и содержание твердого углерода определяли расчетным путем, определение коэффициента текучести электродной массы и определение удельного электрического сопротивления образцов обожженной массы осуществляли по методикам, разработанным ГосНИИЭПом в соответствии с ТУ 48 - 12 - 8 - 83. При обработке результатов применены методы математической статистики. Обработка полученных данных произведена с использованием современной компьютерной техники.

Научная новизна диссертационной работы определяется следующими результатами, полученными в ходе решения поставленных в ней задач:

- разработаны схемы массопереноса углерода в руднотермической печи при выплавке ферросилиция с использованием восстановителей с различными свойствами;

- теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность оптимизации процесса производства ферросилиция путем использования каменного угля в составе восстановительных смесей и в рецептуре для изготовления электродной массы;

- исследованы показатели качества углеродистых материалов и их смесей, а также изменения этих показателей в зависимости от температуры, скорости нагрева и гранулометрического состава;

- разработаны и опробованы на практике оптимальные составы восстановительных смесей для выплавки ферросилиция и рецептуры электродных масс с использованием каменных углей;

Результаты исследований использованы в действующем производстве ОАО "Кузнецкие ферросплавы". Теоретические разработки и рекомендации легли в основу технологических инструкций по выплавке ферросилиция, производству электродной массы и инструкции по эксплуатации самообжигающихся электродов.

Работа проводилась на ОАО "Кузнецкие ферросплавы" с использованием материальной базы Кузнецкого филиала ВУХИН, ГосНИИЭП, СибГИУ и ОАО "ЧЭМК".

Внедрение каменных углей на ОАО "Кузнецкие ферросплавы" при производстве ферросилиция и электродной массы дало фактический экономический эффект 7,9 млн. рублей в год (в ценах до 17 августа 1998 года).

Основные результаты исследования докладывались и обсуждались:

1. На заводской научно-технической конференции "Совершенствование производства ферросилиция" (Новокузнецк, 1997 г.)

2. На конференции Infakon 8 "8th International Ferroalloys Congress" (Beijing, China, 1998 r.)

3. На научной конференции "Антрациты Горловского бассейна", Новосибирск, 1996 г.

По результатам проведенных исследований опубликовано 20 работ.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 132 библиографических наименований, приложения. Работа изложена на 16 i страниц^:., содержит <!& рисунков и 5 ^таблиц.

ВЫВОДЫ.

1. Разработана схема физико-химических взаимодействий при выплавке ферросилиция в руднотермической печи и проанализированы ее особенности при использовании каменного угля в качестве углеродистого восстановителя. Показана возможность повышения эффективности выплавки ферросилиция за счет мас-сопереноса некарбидизированного углерода угля в высокотемпературные зоны печи. Дано теоретическое обоснование эффективности использования восстановительной смеси кокс - уголь для плавки ферросилиция.

2. Проанализировано влияние параметров руднотермических печей на технико-экономические показатели производства ферросилиция. Показана возможность улучшения технико-экономических показателей на работающих печах за счет изменения структуры ванны и параметров электрического режима путем использования в шихте углеродистых восстановителей с повышенным электросопротивлением и пониженной реакционной способностью.

3. Рекомендовано в качестве наполнителя для электродной массы использовать листвянский антрацит, имеющий зольность 5,4 - 8,5 %, выход летучих веществ 1,5 - 4,7 %, реакционную способность 0,3 - 0,4 см /г • с. Предложено также в качестве альтернативного заменителя листвянского антрацита использовать красногорский тощий уголь. Показана возможность улучшения технико-экономических показателей плавки ферросилиция при использовании для формирования электродов электродной массы изготовленной из каменных углей.

4. Изучены показатели качества каменных углей и выданы рекомендации для IX использования в качестве восстановителей при выплавке ферросилиция и в сачестве наполнителя при изготовлении электродной массы.

5. Изучены ресурсы антрацитов, тощих и слабоспекающихся углей как возможных заменителей термоантрацита, коксового орешка, полукокса и доменного :окса при производстве ферросилиция.

6. Разработаны и опробованы при производстве ферросилиция составы восстановительных смесей с использованием углей марок А, Т и СС. Наилучшие результаты получены при замене 30 % по углероду коксового орешка углем марки СС. При этом производительность печи выросла на 3,5 - 5,4 %, удельный расход электроэнергии снижен на 1,7 - 5,2 % . По итогам работы за 1997 год экономический эффект от использования угля марки СС составил 5895 тыс. рублей.

7. Установлено, что в качестве углеродистого восстановителя наиболее приемлемым является слабоспекающейся уголь, имеющий зольность 4,8 - 5,9 %, рео акционную способность по С02 0,8 - 1,0 см /г • с.

8. Разработана технология, проведены промышленные испытания и внедрена в производство электродная масса изготовленная с использованием в качестве наполнителя 100 % листвянского антрацита и красногорского тощего угля.

9. Разработан и внедрен в производство режим непрерывной прокалки антрацитов и тощих углей в модернизированном электрокальцинаторе. Показано, что непрерывный режим прокалки позволил получить высокую однородность прокаленного продукта. Выявлено, что оптимальным размером куска антрацита является диапазон от 8 до 16 мм. При этом удельное электросопротивление антрацита после прокалки составляет менее 1200 мкОм • м, что обеспечивает получение электродной массы высокого качества.

10. Проведено испытание разработанного рецепта электродной массы в тромышленных условиях. Установлено, что электродная масса, изготовленная с толной заменой доменного кокса на прокаленный антрацит, полностью удовлетворяет требованиям технических условий. Показано улучшение следующих по-сазателей качества: механическая прочность на разрыв возросла на 17,7 %, сни-кено удельное электросопротивление на 36,2 %. Промышленные испытания шытной электродной массы при выплавке ферросилиция показали ее полное со->тветствие предъявляемым требованиям.

149

11. Внедрение разработанной технологии производства электродной массы с использованием листвянского антрацита дало годовой экономический эффект 1906 тыс. руб.

12. Суммарный годовой фактический экономический эффект от внедрения каменных углей при производстве ферросилиция составил 7895 тыс. руб. (в ценах до 17 августа 1998 г.)

1. Мизин В.Г., Серов Г.В. Углеродистые восстановители для ферросплавов. М.: Металлургия, 1976. 272 с.

2. Грязнов Н.С. К вопросу о подборе углеродистого восстановителя для электротермического производства фосфора. Сб. научн. тр. Подготовка и коксование углей.- М., 1967, вып. 7. С. 308 - 320.

3. Щедровицкий Я.С. Высококремнистые ферросплавы. Металлургиздат. Свердловск, 1961. С.256.

4. Рысс М.А. Производство ферросплавов М.: Металлургия, 1985. 334 с.

5. Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов.- М., Металлургия, 1988. 784 с.

6. Максименко Н.С. Основы электротермии. Химтеоретиздат, Л., 1937. 323 с.

7. Дуррер Р., Фолькерт Г. Металлургия ферросплавов.- М.: Металлургия, 1976.480 с.

8. Красных И.Ф. и др. Из опыта развития производства ферросплавов в Китайской Народной Республике. // Сталь, 1959. № 11. С. 996 - 998.

9. Гетманчук В.М., Бородин Н.Е., Пигасов С.Е. и др. Металлургическое опробование ряда углеродистых восстановителей при производстве силикохрома. // В сб. трудов ЧЭМК, вып. 3. М. .-Металлургия, 1971. С. 25 - 31.

10. Нефедов П.Я., Рыбкин И.Ю., Шашмурин П.И., Воробьев В.П. Использование гощих углей в качестве восстановителей в ферросплавном производстве. // Кокс и химия, 1977, № 5. С. 22 - 24.

11. Динельт В.М., Серов Г.В., Уканаков П.М. и др. Изучение возможности получения чистых сортов ферросилиция при использовании в качестве восстановителя низкозольного тощего угля. // В кн. Производство ферросплавов, вып. 1. Кемерово, 1975.-С. 95 109.

12. Серов Г.В., Мизин В.Г., Молчанов Н.Е. и др. Промышленные испытания углей при выплавке 75 % ного ферросилиция. // Сталь, 1977. № 6. - С. 513 - 515.

13. Страхов В.М., Гайдученко Н.С., Макаров Г.Н. и др. Физико-химические свойства тощего угля как углеродистого восстановителя. // Химия твердого топлива. 1980. № 2.-С. 3- 11.

14. Воробьев В.П., Королев A.A., Нефедов П.Я. и др. Применение тощих каменных углей в ферросплавном производстве. Бюллетень ЦНИИ 4M, 1977. № 1 С. 41-43.

15. Кулинич В.И., Воробьев В.П., Островский Я.С. и др. Применение тощих углей и полукокса при производстве углеродистого феррохрома. Сб. "Физико-химические процессы в электротермии ферросплавов". М. Наука, 1981. С. 153 - 155.

16. Baning L.H. Jornal of Electrochemical Socitg, 1954/ № 12. 101 p.

17. Гихман E.B., Бобкова О.С., Ширер Т.Б. и др. Ферросплавная промышленность капиталлистических стран. М. ЦНИИ 4M, 1959. -116 с.

18. Робитт А.Д. Практика электроплавки. М. Металлургия. 1960. 400 с.

19. Лейкин В.Е. Производство чугуна в электропечах в Италии. М. ЦНИИ 4M, 1961. № 13. Сер. 5, вып. 1.-28 с.

20. Фудзики X. // Коге канацу.1985.Т.22. № 6.С.76 83.

21. Чумарова И.В. Прогресс производства ферросплавов за рубежом.М., Черме-тинформация, 1978, сер. 5, вып. 1. 28 с.

22. Исследование, разработка и внедрение технологии получения чистого и высокочистого ферросилиция для трансформаторной и динамной стали и стали для металлокорда. Отчет НИИМ № 1.9 2 - к - 52 - 88. Челябинск, 1988. - 105 с.

23. Байков A.A. Восстановление окислов твердым углеродом // Собрание трудов. Г.2.-М.-Л.Д948. С. 318 - 338.

24. Байков A.A., Тумарев A.C. Восстановление окислов твердым углеродом // Изв. Ш СССР ОТН, 1937. № 1. С. 25 - 47.

25. Ростовцев С.Т., Симонов В.К., Ашин А.К., Костелов О.Л., Механизм углетер-мического восстановления окислов металлов.// Механизм и кинетика восстановления металлов. М.: Наука, 1970. - С. 32 - 40.

26. Хрущев М.С. О механизме взаимодействия оксидов металлов с углеродом. //Изв. вузов. Черная металлургия, 1977. № 2. С. 13 - 16; 1977. № 4. - С. 13 - 16.

27. Хрущев М.С. О механизме и особенностях взаимодействия окислов с углеродом. // Физико-химические взаимодействия металлургических процессов. Межвузовский сб. Свердловск, 1981. № 9. - С. 82 - 86.

28. Кожевников Г.Н., Водопьянов А.Г. Низшие окислы кремния и алюминия в электрометаллургии. М.: Наука, 1977.- 145 с.

29. Водопьянов А.Г., Кожевников Г.Н. О химизме восстановления кремния и путях его извлечения.// Изв. вузов. Черная металлургия, 1995 № 4. С. 10 - 14.

30. Елютин В.П., Павлов Ю.А., Поляков В.П., Шеболдаев С.Б. Взаимодействие окислов металлов с углеродом. М.: Металлургия, 1976. - 360 с.

31. Бердников В.И. Применение балансового термодинамического анализа к исследованию механизма восстановления кремния в ферросплавной печи. // Сталь. 1991. №2.-С. 42-45.

32. Бердников В.И., Картелева М.И. Фазовые равновесия системы О - С. //Изв. вузов. Черная металлургия, 1983 № 12. - С. 132 - 134.

33. Бердников В.И. Машинный расчет химического равновесия в многокомпонентной системе. // Изв. вузов. Черная металлургия, 1984 № 4. С. 120 - 123.

34. Миндин В.Ю., Мазмишвили С.Н. Термодинамический анализ взаимодействий в системе двуокись кремния углерод. // ЖПХ, 1984 № 5. - С. 1204 - 1207.

35. Буравова У. И., Гольдшлегер У. И., Мержанов А. Г. Термодинамический анализ получения кремния и его карбида при восстановлении кремнезема. Черноголовка. ОИХФ АН СССР. 1983. - 30 с.

36. Катков О.М., Нуйкин Ю.Л., Карпов И.К. Исследование механизма восстановления окислов кремния с помощью моделирования процесса на ЭВМ. // Изв. вузов. Цветная металлургия, 1984 № 3. С. 65 - 70.

37. Бердников В.И., Мизин В.Г., Картелева М.И. Определяющие реакции при взаимодействии кремнезема с углеродом. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1983 №10. С.10-13.

38. Гельд П.В., Есин O.A. Процессы высокотемпературного восстановления. М.: 1957. 644 с.

39. Рябчиков И.В., Толстогузов Н.В., Мизин В.Г. Основные реакции при выплавке кремнистых ферросплавов в дуговых печах.// Совершенствование производства ферросилиция на Кузнецком заводе ферросплавов. Кемерово: Кн. изд - во, 1967.-С. 18-32.

40. Елютин В.П., Павлов Ю.А., Левин Б.Е., Алексеев Е.М. Производство ферросплавов. М.: Металлургия, 1987. - 436 с.

41. Bonhoffer U.T. Ubedie Existenz gasfjrmingem Silicium Monooxyd.//Z. phys.Chem. 1928.131.-S. 363 366.

42. Porter R.E., Chupka W.A., Jughram M.G. Mass Spectrometric Study of Gaseons Species in the Si Si02 System. // J. Chem. Phys. 1955. 23. - S. 216 - 217.

43. Любан А.П., Лейбович M.M. Изучение условий восстановления кремния и марганца. // Изв. АН СССР. 1938. № 1. С. 63 - 87.

44. Grube J., Spei del H. Untersuchung fon metalloxyd rauhen mit dem universal elektronenmicroscop. //Z. Elektrochem., 1940.46 S.267 - 269.

45. Weber B.C., Hessinger. Silicon Base Germets and Related Observations.// J. Amer.Ceram. Soc. 1954. 37. S. 267 - 272.

46. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. 3-е изд., в 4-х томах, 8 книгах. Отв. ред. В.П. Глушко.-М.: Наука, 1978 . 1982. Т. 3 4.

47. Schei A. Larsen К. Astoichiometric model of the ferrosilicon process.// Elec. Furnace Conf. Proc. 1981. V. 39. P. 301 - 309.

48. Пономаренко Ю.Г. Восстановление кремния из кремнезема в ферросплавной !ечи. //Кремнистые ферросплавы. Сб. научн. тр.- М.: Металлургия, 1988.-С.54-64.

49. Толстогузов Н.В. Теоретические основы и технология плавки кремнистых и марганцевых сплавов. М.: Металлургия, 1992. - 238 с.

50. Muller M.B., Olsen S.E., Tuset J.K. Heat and Mass Transfer in the ferrosilicon process // Scandinavion Journal of Metallurgy. 1972. № 1. p. 145 - 155.

51. Амосов С.Д. Макрокинетика углетермического восстановления кремнезема. // Автореф. дисс. канд. техн. наук. Черноголовка, 1986. - 21 с.

52. Ростовцев С.Т., Ашин А.К., Анкудинов Р.В. и др. Фазовые равновесия и некоторые кинетические особенности взаимодействий в системе Si О - С. // Изв. АН СССР. Металлы. 1972. № 6. - С. 34 - 39.

53. Толстогузов Н.В., Руденко В.А., Якушевич Н.Ф. и др. Изучение восстановительных свойств среднетемпературного буроугольного кокса. // Совершенствова -ние производства ферросилиция на Кузнецком заводе ферросплавов. Кемерово: Кн. Изд-во, 1967.-С. 91 -97.

54. Кожевников Г.Н., Зайко В.П., Рысс М.А. Электротермия лигатур щелочноземельных металлов с кремнием. М.: Наука, 1978. - 224 с.

55. Гельд П.В. Скорость восстановления кремнезема углеродом. // Высокотемпературные процессы восстановления. М.: Металлургиздат, 1951. - С. 90 - 101.

56. Амосов С.Д., Гольдшлегер У. И., Мержанов А. Г. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса углетермического восстановления кремнезема. Черноголовка. ОИХФ АН СССР. 1985. 78 с.

57. Амосов С.Д., Воронин К.Ю., Гольдшлегер У. И. Термодинамика и макрокинетика углетермического восстановления кремнезема. Черноголовка. ОИХФ АН СССР. 1988.- 32 с.

58. Гельд П.В., Кологреева А.Г., Серебренников H.H. Скорость восстановления кремнекислоты углеродом, карборундом, ферросилицием и кристаллическим сремнием. // ЖПХ. 1948.Т.21.№ 12. С. 1261 - 1270.

59. Мизин В.Г., Толстогузов Н. В., Рябчиков И.В. и др. Кинетика взаимодействия сремнезема с различными углеродистыми восстановителями. // Совершенствова-ше производства ферросилиция на Кузнецком заводе ферросплавов. Кемерово: Сн. изд-во, 1967.-С. 78-82.У

60. Январев A.M., Толстогузов Н.В., Мизин В.Г. и др. Исследование качества восстановителей, применяемых для плавки кремнистых сплавов.// Производство стали и ферросплавов. Новокузнецк: Кн. изд - во, 1969. - С. 240 - 245.

61. Толстогузов Н. В., Якушевич Н.Ф., Январев А.М и др. Механизм восстановления кремния при плавке кремнистых сплавов. // Механизм и кинетика восстановления металлов. М.:Наука, 1970. - С. 159 - 165.

62. Елютин В.П., Павлов Ю.А., Поляков В.П. и др. Взаимодействие глинозема и кремнезема с углеродом при высоких температурах. // Механизм и кинетика восстановления металлов. М.:Наука, 1970. - С. 187 - 191.

63. Толстогузов Н. В., Якушевич Н.Ф., Тропина JI.C. и др. Исследование газификации кремнезема в процессе восстановления его углеродом. //Производство ферросплавов. Межвуз. сб. научн.тр. В. 1. Кемерово: Кн. изд - во.1975. - С. 60 - 76.

64. Мизин В.Г., Кошкин Г.А., Толстогузов Н. В. и др. Влияние крупности кварцита на кинетику взаимодействия кремнезема с углеродом. // Производство ферросплавов. Межвуз. сб. научн.тр. В. 1. Кемерово: Кн. изд-во.1975. - С. 76 - 87.

65. Хрущев М.С., Васильев В.В., Мизин В.Г. и др. О влиянии крупности кремне-земсодержащих материалов на кинетику кремневосстановительного процесса. // Производство ферросплавов. Межвуз. сб. научн. тр. В. 1. Кемерово: Кн. изд-30.1975.-С. 26-36.

66. Рябчиков И.В., Хрущев М.С., Максимов Ю.С. Кинетика восстановления фемнезема графитом. // Изв. АН СССР. 1964. № 6. С. 17 - 26.

67. Павлов С.Ф., Жиляков С.С, Канаев Ю.П. Выплавка ферросилиция на окуско-ванной шихте безотходное производство ферросилиция. // В. 3 Материалы научно - технической конференции.- Новокузнецк. 1997. - С. 378 - 388.

68. Рябчиков И.В., Толстогузов Н. В., Хрущев М.С. и др. Кинетика взаимодействия карбида кремния с железом и кремнеземом. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1969 №6. С. 36-42.

69. Мизин В .Г., Папин Г.Г., Рябчиков И.В. и др. Взаимодействие карбида кремния с железом и окислами. // Производство ферросплавов. Тематич. сб. научн. тр. -М.: Металлургия, 1977. № 7. С. 25 - 30.

70. Ростовцев С.Т., Ашин А.К., Анкудинов Р.В., Костелов O.JI. Исследование кинетики взаимодействия в системе Si О - С. // Изв. АН СССР. Металлы. 1972. №5.-С. 53 - 59.

71. Литвиненко А.И., Ем А.П., Хитрик С.И. Кинетика восстановления шихты при получении 45 % ного ферросилиция. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1967 № 6.- С. 55 - 59.

72. Зельберг Б.И., Черных А.Е., Елкин К.С. Шихта для электротермического производства кремния. Челябинск: Металл, 1994. - 320 с.

73. Хрущев М.С. Совершенствование технологии производства кремния и желе-зокремнистых сплавов на основе термодинамического и кинетического анализа процессов, совершающихся в реакторах.//Автореф.дис. д-ра техн. Наук. Свердловск, 1989. - 49 с.

74. Бережной A.C. Многокомпонентные системы окислов. Киев: Наукова думка, 1970.-544 с.

75. Якушевич Н.Ф., Галевский Г.В. Взаимодействие углерода с оксидами кальция, фемния, алюминия. Новокузнецк. Издательский Центр СибГИУ, 1999 - 250 с.

76. Черных А.Е. Теоретические и прикладные аспекты подготовки шихты для выплавки кремния. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Иркутск, 1994. 416 с.

77. Рябчиков И.В., Мизин В.Г., Лякишев Н.П., Дубровин A.C. Ферросплавы с редко- и щелочноземельными металлами. М., Металлургия, 1983. 272 с.

78. Жучков В.И., Розенберг B.JL, Елкин К.С., Зельберг Б.И. Энергетические параметры и конструкции рудовосстановительных электропечей. Челябинск. Металл, 1994.- 192 с.

79. Солдатов А.И., Рогожина Т.В. Современная технология электродных масс. -Челябинск: Фрегат, 1997. 156 с.

80. Страхов В.М., Гайдученко Н.С., Макаров Г.Н. и др. Физико-химические свойства тощего угля как углеродистого восстановителя. // Химия твердого топлива. 1980. №2.-С. 3 И.

81. Щедровицкий Я.С. Производство ферросплавов в закрытых печах. М., Металлургия, 1975. - 312 с.

82. Страхов В.М., Кашлев И.М., Молчанов Н.Е. Изучение качества листвянского антрацита как сырья для производства термоантрацита в электрокальцинаторе. // В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып 3. Новокузнецк: 1997.-С.131 - 135.

83. Страхов В.М., Фешкова И.В., Рябиченко А.Д., Швед B.C., Алешин В.И., Вене В.А., Кашлев И.М. Качество коксового орешка в современных условиях его производства. // Кокс и химия № 9, 1998. С. 26 - 30.

84. S8. Strakhov V.M., Feshkova I.V., Kashlev I.M. e.a. The Quality of Nut Coke under 5resent-Day Production Conditions //Coke and Chemistry. Allerton Press, Inc./New Fork. 1999. pp. 42-48.

85. Осташевская H.C. Антрациты Горловского бассейна Западной Сибири сырье цш производства электродов. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1978. ■126 с.

86. Ю. Канаев Ю.П., Трегуб В.В. ,Молчанов Н.Е., Кашлев И.М. и др. Разработка тех-юлогии использования слабоспекающихся углей при выплавке ферросилиция.1.! В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3. Новокузнецк: 1997.-С. 191-196.

87. Страхов В.М., Кашлев И.М., Канаев Ю.П., Молчанов Н.Е. Применение гор-ловских антрацитов в производстве ферросплавов. // В сб. научных трудов Антрациты Горловского бассейна. Новосибирск , 1996. С. 87 - 95.

88. Zhyljakov S.S., Chashin G.A., Snitko Y.P., Kashlev I.M., e. a. Experience of Coal Utilization in FeSi Production at ОАО KUZNETSKIE FERROSPLAVY.// INF ACON 8, 8th International Ferroalloys Congress, Beijing, China, June 7- 10, 1998.

89. Фиалков A.C. Формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов. М.: Металлургия, 1965. 228 с.

90. Рожков В.А., Прудников Б.В., Трайнис В.В. Методика расчета производительности инерционных грохотов. // Уголь. 1986. № 1. С. 51 - 52.

91. Пономарев И.В. Дробление и грохочение углей. М. Недра, 1970. 368 с.

92. Чашин Г.А., Кашлев И.М., Канаев Ю.П. и др. Освоение выплавки ферросилиция в открытых печах с использованием древесной щепы. //В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3. Новокузнецк: 1997. - С. 189 - 191.

93. Солдатов А.И., Рогожина Т.В., Кашлев И. М. Поведение слоя расплавленной массы в самообжигающемся электроде при различных условиях. //В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3.-Новокузнецк: 1997.- С. 140146.

94. Кравцов К. И., Брыляков В. И., Кашлев И. М. и др. Измерение температурного юля самообжигающегося электрода руднотермической печи. //В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3.- Новокузнецк: 1997. -С. 146 153.

95. Рогожина Т.В., Габбасов И.Р. О некоторых вопросах пластичности электродных масс. В кн.: Физико-химические исследования малоотходных технологий в электротермии. М.: Наука, 1985. - С. 221 - 225.

96. Малкин А .Я., Чалых Е.Ф. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения. М.: Химия. 1979. - 304 с.

97. Рысс М.А., Киселев A.M. и др. Методы оценки качества электродных масс для самообжигающихся электродов. //Информация ЦНИИ 4M, серия 5, 1974, вып. 3, С. 24.

98. Чалых Е.Ф. Технология и оборудование электродных и электроугольных предприятий.- М., Металлургия, 1972. 432 с.

99. Гасик М.И. Электроды рудовосстановительных электропечей. М., Металлургия, 1984. 248 с.

100. Рогожина Т.В., Шихалева Н.П. О характере изменения вязкопластических свойств композиций пека с углеродистыми материалами различной гранулометрии. //Производство углеродистых материалов. В сб. научн. трудов. М.: НИИ-Графит, 1983.108 с.

101. Данцис Я.Б., Ершов В.А., Жилов Г.М. и др. Электротермические процессы химической технологии. М.: Химия, 1984. 464 с.i

102. Сюняев З.И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса. М.: Химия, 1973.-296 с.

103. Кашлев И.М., Солдатов А.И., Рогожина Т.В., Страхов В.М. Сырьевые материалы для производства электродной массы. //В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3. Новокузнецк: 1997. С. 106 - 115.

104. Канаев Ю.П., Гребенев B.C., Молчанов Н.Е. и др. Совершенствование конструкции электрокальцинаторов. //В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3. Новокузнецк: 1997. - С. 136 - 140.

105. Кашлев И.М., Брыляков В. И. Ходырев A.A. Совершенствование технологии троизводства электродной массы и эксплуатации самообжигающихся электродов.//В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3.- Новокузнецк: 1997.-С. 157-163.

106. Солдатов А.И., Кашлев И. М., Сидоров А;Н. и др. Технологические особенности подготовки листвянского антрацита для производства электродной массы. //В сб. науч. труд. Антрациты Горловского бассейна. Новосибирск, 1996.-С. 79-82.

107. Рогожина Т.В., Шихалева Н.П. О характере изменения вязкопластических свойств композиций пека с углеродистыми материалами различной гранулометрии. Сб. науч. тр. Производство углеродных материалов. М. :НИИграфит, 1983. -С. 17-23.

108. Кашлев И.М., Солдатов А.И., Якушевич Н.Ф., Страхов В.М. Использование каменных углей в качестве углеродистого наполнителя при изготовлении электродной массы. // Кокс и химия № 11, 1999. С. 28 - 31.

109. Производство ферросплавов во Франции: Отчет Серова Г.В. о поездке во Францию. Новокузнецк:КЗФ.1974. 78 с.

110. Шевченко В.Ф. Устройство и эксплуатация оборудования ферросплавных заводов. М.,Металлургия. 1982. - 206 с.

111. Исследование и обобщение работ по совершенствованию конструкции, режимов плавки и систем электроснабжения на рудовосстановительных печах. Отчет НИР-НИИМ. № ГР.01840056582. Инв.№ 0284.0059524.-Челябинск, 1984.-119с.

112. Параметры действующих ферросплавных печей заводов СССР: Отчет ВНИИЭТО.М.,1983. 71 с.

113. Снитко Ю.П., Кашлев И.М., Чашин Г.А. Рациональные геометрические и электрические параметры печей для выплавки ферросилиция. //В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3. Новокузнецк: 1997. - С. 48 - 54.

114. Еднерал Ф.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М., Металлургия, 1977.-488 с.

115. Жиляков С.С., Толстогузов В.Н., Кашлев И.М. Проблемы производства ферросилиция на АО "Кузнецкие ферросплавы". //Изв. вуз. 4M. 1995 № 8. С. 33 35.

116. Толстогузов Н.В., Кашлев И.М., Толстогузов В.Н. Баланс расхода электроэнергии и пути его сокращения при плавке ферросилиция. //Сталь. 1994. № 11.- С. 34- 37.

117. Карманов Э.С. Влияние отдельных факторов на технологичность выплавки ферросплавов в электропечах. // Сталь. 1985. № 8. С. 35 - 37.

118. Silver R.F. Elektric Furnace Procedings.1994. S. 361 - 364.

119. Kjelseth O. // Tidskrift for Kjemi, Berkvesen og Metallurg!. 1961. № 2. S. 27 -33.

120. Максимов Ю.С. Взаимосвязь электрических и геометрических параметров трехфазных электропечей для выплавки ферросилиция. //В кн. Производство ферросплавов,- Челябинск. 1991. С. 59 - 61.

121. Микулинский A.C. Определение параметров руднотермических печей на основании теории подобия.- М.:Энергия. 1964.С.86.

122. Струнский Б.М. Расчеты руднотермических печей. М.: Металлургия. 1982.192 с.

123. Гаврилов В.А., Поляков И.И., Поляков О.И. Оптимизация режимов работы ферросплавных печей. М.: Металлургия, 1996. - 176 с.

124. Кашлев И.М., Солдатов А.И., Брыляков В.И. и др. Связующее для производства электродной массы. //В кн. Совершенствование производства ферросилиция. Вып. 3. Новокузнецк: 1997.-С. 115-125.

125. Солдатов А.И., Мочалов В.В. Технологические аспекты получения электро-кальцинированного антрацита с заданными свойствами. //Технологические процессы и оборудование электродного производства: Сб. науч. тр. НИИграфит, ГОСНИИЭП.- М., 1989. С. 43 - 49.

126. Канаев Ю.П., Молчанов Н.Е., Кашлев И.М. и др. Способ рафинирования ферросилиция от алюминия.// A.c. № 1766968 А 1, 1992, № 37.