188931. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ferroszilícium tartalmú hulladékanyagból ferroszilícium és ötvözetének előállítására, valamint ez utóbbihoz szolgáló berendezés
1 188 931 2 a 4 összekötőnyíláson keresztül leeresztett folyékony ferroszilícium befogadására szolgál. A ferroszilíciumnak ehhez a lefolyatásához a 4 összekötőnyílást addig zárt állapotban tartó 5 zárószerkezet kiemelése szükséges. Adott esetben a 2 alsó csapolóteknő légterének a 6 tűzálló betonlappal való lefedése után a légtér levegőtartalma inert gázzal felcserélhető. A berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál az 1 felső csapolóteknő alja a 4 összekötőnyílás felé előnyösen 5 % körüli lejtéssel van kiképezve. A berendezés egy másik célszerű kiviteli alakjánál az 1 felső csapolóteknő a ferroszilícium adott mennyiségének a beállítására az ábrán nem ábrázolt túl folyócsatornával van ellátva. A berendezés további előnyös kiviteli alakjánál az 1 felső csapolóteknő és a 2 alsó csapolóteknő oldalfalai 90°-nál nagyobb szöget zárnak be a fenéklappal. 1. példa a) A hagyományos eljárás szerint a ferroszilícium tartalmú hulladék visszajáratásával 15 %-os ferroszilícium előállítása: Egy 1200 kVA-es háromfázisú ívkemencébe salakmentes munkamód alkalmazásával 150 súlyrész kvarcitból (SiOj tartalma 97,5 %), 100 súlyrész kokszból, 110 súlyrész szilíciumgyártási hulladékanyagból (Si02 tartalma 58.5 % és Si tartalma 40 %) és 700 súlyrész acélforgácsból álló keveréket adagolunk 650 kg keverék/óra adagolási sebességgel. A kemencőbél 1800-2100 K közötti hőmérsékleten 2 óránként csapoljuk az ötvözetet. A csapolt ötvözet súlya 902 kg és az összetétele: 14,97 % Si. 82,86 % Fe, 1,16 % Al. 0,84 % C. 0,12 % S és 0,11 % P. így az 1 tonna 15 % Sí bázisra számolt ötvözet előállításához szükséges fajlagos mennyiségek: kvarcit 0,191 t, koksz 0,125 t, acélforgács 0,711 t, szilíciumgyártási hulladék 0,150 t, elektróda 0,018 t és villamos energia 2054 kWh. b) A találmány szerinti eljárással ferroszilícium tartalmú hulladékból 15 %-os ferroszilícium előállítása: Egy 1200 kVA-cs háromfázisú ívkcmcnccbc beadagolunk 400 kg ferroszilícium tartalmú hulladékanyagot (Si tartalma 28,95 % és SiC tartalma 10,34 %), 120 kg égetett meszet és 850 kg acélforgácsot. 1600-1700 °K közötti hőmérsékleten lecsapoljuk a képződött salakot cs ötvözetet. Az ötvözet súlya 1023 kg és az összetétele: 14,15 % Si, 85,24 % Fe, 0,17 % Al, 0,28 % C, 0.06 % S és 0,07 % P. A lecsapolt salak mennyisége 339 kg és az összetétele: 37,43 % Si02,43,66 CaO, 10,31 % Al203. így az 1 tonna 15 % Si bázisra számolt ötvözet előállításához szükséges fajlagos mennyiségek: ferroszilícium gyártási hulladék 0,415 t, égetett mész 0,125 t, acélforgács 0,880 t, elektróda 0,008 t és villamos energia 632 kWh. 2. példa A találmány szerinti eljárással ferroszilícium gyártási salakból 15 %-os ferroszilícium előállítása. Egy 1200 kVA-es háromfázisú ívkemencébe 1420 kg/óra adagolási sebességgel 400 kg ferroszilícium gyártási salak, 150 kg égetett mész és 870 kg öntöttvas-forgács keverékét adagoljuk be. A salak 28,95 % Si-t és 10,34 % SIC-t, az öntöttvasforgács pedig 2,2 % Si-ot tartalmazott. A kemence megfelelő billentésével a salakot és a ferroszilíciumot egymástól elkülönítve csapoljuk le 1600—1700 °K közötti hőmérsékleten. Az ötvözetet az öntőüstből kokillába öntjük. A kapott ötvözet súlya 1063 kg és 15,13 % Si-t, 80,57 % Fe-t, 0,14 % Al-t, 1,98 % C-t, 0,06 % S-t és 0,23 % P-t tartalmaz. A salak mennyisége 346 kg és az összetétele: 50,68 % CaO, 36,61 % Si02, 10,08 % A1203. Ez a salakminőség alkalmasnak bizonyult építészeti célokra való felhasználásához. Az 1 tonna 15 % Si bázisra számolt ötvözet előállításához szükséges fajlagos mennyiségek: ferroszilícium gyártási salak 0,372 t, égetett mész 0,140 t, öntöttvasforgács 0,811 t, elektróda 0,006 t és villamos energia 511 kWh. 3. példa a) A hagyományos eljárás szerint 45 %-os ferroszilícium gyártása: Egy 7500 kVA-cs ívkcmcncébe 300 súlyrész kvarcitbó! (Si02 tartalma 97,5 %), 140 súlyrész kokszból, 150 súlyrész fahulladékból és 160 súlyrész acélforgácsból álló keveréket adagolunk be 1100 kg/óra adagolási sebességgel. A képződő ferroszilícium ötvözetet 1800—2100 °K közötti hőmérsékleten 2 óránként lecsapoljuk. A kapott ötvözet súlya 1850 kg és az összetétele: 45,38'% Si, 52,7 % Fe, 1,83 % AI, 0,04 % S és 0,07 % P. így az 1 tonna 45 % Si bázisra számolt ötvözet előállításához szükséges fajlagos mennyiségek: kvarcit 1,33.5 t, koksz 0,544 t, acélforgács 0,215 t, elektróda 0,033 t és villamos energia 5546 kWli. b) A találmány szerinti eljárással ferroszilícium gyártási salakból 45 %-os ferroszilícium előállítása: Egy 1200 kVA-es ívkemencébe 682 kg/óra adagolási sebességgel 400 kg ferroszilícium gyártási salak (28,92 % Si és 10,32 % SiC tartalommal), 120 kg égetett mész és 162 kg acélforgács keverékét adagoljuk be. A ferroszilícium ötvözetet 2 óránként lecsapoljuk 1720 °K körüli hőmérsékleten. Az ötvözet súlya 688 kg és az összetétele: 41,49 % Si, 57,35 % Fe, 0,63 % Al, 0,02 % S és 0,01 % P. A keletkező salakot óránként csapoljuk le. A salak mennyisége 325 kg és az összetétele: 39.06 % Si02.45.56 7c CaO, 10.76 % Al2 03. Az 1 tonna 45 % Si bázisra számolt ötvözet előállításához szükséges fajlagos mennyiségek: ferroszilícium gyártási salak 1,262 t, égetett mész 0,379 t, acélforgács 0,511 t, elektróda 0,01 t, villamos energia 1730 kWh. 4. példa A találmány szerinti eljárással és berendezéssel magnéziumtartalmú ferroszilícium ötvözet előállítása:. ...... Az 1. ábrán bemutatott berendezés 2 alsó csapolóteknűjet kibéleljük magnezitporral és elhelyezünk benne egy 50 kg súlyú fém-magnézium tömböt. A 2 alsó csapolóteknöt befedjük a 6 tűzálló betonlappal és ráhelyezzük az 1 felső csapolótcknőt, amelynek a befogadóképessége 1000 kg ötvözet. Az ábrán nem látható túlfolyócsatorna révén állítható be és biztosítható a folyékony fém állandó mennyisége. A 4 összekötőnyílás 5 zárószerkezetét záró helyzetbe hozzuk és ezután az 1 felső csapolótek-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
