Марганцевый шлак

 

МАРГАНЦЕВЫЙ МЙАК,.содержащий ОКИСИ марганца, кремния, магния, железа и алюминия, о т л и ч а ю щ и йс я тем/ что, с целью по&лшенйя степени восстановимости шлака и увеличения производительности феррЬспяав toax и сталеплавильных агрегатов, он содержит компоненты пря следукпаем их соотношении мае.it Окись кремния 5-15 , Окись магния 1-11 Окись железа 1-3 Окись алюминия 0,1-1,0. Окись марганца Остальное (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Э@9 С 22. В 7 (21) 3369988/22-02. (22) 30. 12. 81- (46) 15.08. 83. Вюл. У 30 (72) В.И.Хобот, A.ß.Íàêîíå÷íûé, А.Г.Пономаренко, A.Ë.Кузьмин, В.Н Радченко, В.Г.Мизин, Ю.A.Äàâèëî вич, Н.A Òóëèí, В.М.Певцова, В.С.Волков, P.À.Невский, Г.С.Якименко;

А,В.Гребенюков и В.я,Щедровицкйй:.. (71) Научно-исследовательский институт металлургии и Дойецкий ордена

Трудового Красного Знаменй. политехни-. ческий институт (53) 669 ° 054(088.8) (56) 1. Дуррер Ф. и ФольКерт Г. Металлургия ферросплавов. М., Гостехиздат; 1956, с. 192.

2. Емлин В.И. и Гасик М.И. Справочник по электротермическим процес.сам. М., "Металлургия", 1978; с. 126-127...SU„„ А (54) (57) МАРГАНЦЕВЫЙ ИМАК, содержаший окиси марганца, кремния, магния, железа и алкииния, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степени восстановимости шлака .и увеличения производительности ферросплавных и сталеплавильных агрегатов, он содержит компоненты при следующем их соотношении, мас.Фт

Окись кремния 5-15

Окись магния 1-11

Окись мелева 1-3

Окись алкминия 0,1-1,0.

Окись марганца . Остальное

1035079

Изобретение относится к черйой металлургии, конкретнее к производству бесфосфористого и малофосфористого марганцевых шлаков для силикотермического получения металлического марганца, рафинированного ферромар ганца и прямого легирования стали.

Известен марганцевый шлак 13 химического состава, мас.%: МпО 17,45 (Mn 13,52%); Fe0 2,17 (Fe = 1,69 ;);

Si0g 24,42; А1 Оь 14,72; Ca0 35,22;

MgO 2,17.

Использовать такой шлак для получения металлического марганца, рафинированного ферромарганца и прямого легирования стали нецелесообразно. 15

0» содержит мало марганца, что приводит к значительному увеличению доли шлака в шйхте и существенно снижает производительность металлургических агрегатов. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является марганцевый шлак,.содержащий окислы марганца, кремния, магния, желез а и алюминия 2).25

Содержание каждого окисла находится в следующем соотношении, мас.%: MnO 52 ° 66-69,67; SiO 25 з 1-45 з 38;

СаО 0,51-4,91; MgO 0;20-2,68, FeO

0,45-0 63, А1 Оз 0 1 3 98 P 0 013 . 0,017.

Недостатком такого шлака является низкая восстановнмость из-за высокого содержания кремнезема. Для связывания кремнезема в двухкальцевый силикат и снижения его активности в шлаке необходимо дополнительно вводить известь. Вследствие этого, кратность шлака при выплавке металлического марганца достигает З,б-,4,0, а малои среднеуглеродистого ферромарганца- 40

2,4.

Увеличение кратности шлака приводит к снижению производительности агрегатов, росту расхода электроэнергии и -существенно снижает извлечение мар-45 ганца в металл. . Цель из.обретения — повышение сте-: пени восстановимости шлака и увеличение производительности ферросплавных и сталеплавильных агрегатов.

Поставленная цель достигается тем, что марганцевый шлак, содержащий окислы марганца, кремния, магния, железа и алюминия, содержит компоненты при следующем.их соотношении, мас.%:

SiOz 5%5; MgO 1-11; FeO 1-3;

А1 0 0,1-1,0 и Hn0 — остальное.

Для получения шлака предлагаемого состава жидкий передельный ферромарганец продувают кислородом. Содержание МпО в шлаке колеблется от 70 до 60

93%. Получить в шлаке более 93% МпО сложно, так как для этого необходимо иметь в исходном передельном металле свыше 90% Мп и минимальное количество примесей (Si + 1,ОЪ). Иметь -в шлаке менее 70% МпО нецелесообразно, так как при этом снижается производительность ферросплавных агрегатов, использующих марганцевый шлак, и увеличивается расход его при прямом легировании стали.

Содержание SiO в шлаке свыше 15% нежелательно, при этом ухудшаются условия восстановления марганца. Для проведения силикотермических процессов получения металлического марганца, мало- и среднеуглеродистого ферромарганца основность шлака должна составлять соответственно 1,5-1,6 и .

1,3-.1,4. Увеличение содержания SiO в шлаке приводит. к росту кратности шлака за счет дополнительно вводимой извести и снижению производительности агрегатов.. Получить содержание SiO в шлаке. менее 5% технологически сложно из-Ъа высокого содержания кремния в исходном передельном ферромарганце, который по ГОСТ 4755-70 допускается до 2,5%. При продувке жидкого сплава кислородом кремний Окисляется в первую очередь до остаточного содержания менее 0,5%.

Проведенные исследования показывают, что при продувке ферромарганца кислородом железо окисляется незначительно. Содержание FeO в шлаке не превышает 3% и находится на уровне

1,0-1,5%.

Колебания содержания MgO в шлаке от 1 до. 11% обусловлены переходом в шлак материала футеровки агрегата, в котором осуществляется продувка фер ромарганца кислородом. Расход материала футеровки, в зависимости от его качества составляет 2-25 кг на тонну продуваемого сплава. Содержание

А1 0 в шлаке в пределах 0,1-1,0% также обусловлено разрушением футеровки при продувке ферромарганца.

Получить содержание P в .шлаке ниже

0,01% не удается из-за наличия в нем .металлических корольков, которые содержат повышенную концентрацию P. Содержание фосфора в шлаке выше 0,05% недопустимо, так как использование такого шлака в ферросплавном и сталеплавильном производстве приводит к загрязнению сплавов и стали.

Пример. Для получения марганцевого шлака проведены лабораторные и промышленные плавки. Лабораторные плавки проводят в открытой индукционной печи ИСТ-016 с магнеэитовой футеровкой.-тигля. В печь загружают промышленный углеродистый ферромарганец марки ФМн 78. После расплавления и в до стиже ни я темпер атуры пор ядк а 1 400 С печь отключают и продувают расплав кислородом через водоохлаждаемую фурму. Промпаленные плавки проводят на индукционной печи садкой 500 кг. Рас ход кислорода составляет в среднем

- 1035079

Химический состав марганцевого шпака, Ъ

Плавка.Mn0 SiO< . ИдО FeO A1 0 . Р

1,0

11,0

69,95

84,97

92,89

15,0

3,0

0,05

7,5

6,4

1,5

0,6

0,,03

1,0

5,0

1,0

0,1

0,01

70,95

1,0

15,0

11,0

2,0

0,05

85,075

92,89

7,3

5,5

1,6

0,5

0,025

1,0

1,0

5,0

0,01.

0,1 по иэ» вестному спс" собу 66 4

0,015

26, 175

3,0

0,63

3,6

Составитель A Opycc

Редактор Л.Авраменко ТехредМ Костик КорректорB Бутяга

Заказ 5762/23 Тираж 627 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, М-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

150 нм@ ка тонну . загруженного сплава. Длительность продувки колеблется

- от 20 до 120 мин.

Полученный шлак используется при выплавке марганцевой стали марки

:ОЭГ4АФ в электропечи садкой 2,0 т.

Плавку проводят при следующей техно.логии. После скачивания из печи максимально возможного количества окислительного желеэофосфористого шлака и получения ниэкоуглеродистого полу» продукта наводят новый марганецсодер-З> жащий шлак присадками марганцевого шлака состава 4-6 и извести. После этого проводят восстановление марганца из шлака добавками алюминия марки

AB-86 для получения в металле марган-40 ца в пределах 3,4-4,1%. Доведение стали до марочного состава по азоту, В таблице приведены результаты от, дельных лабораторных и опытно-промнш ленных плавок.

I ванадию и кремнию проводят в ковше добавками азотированного марганца в количестве 10 кг, феррованадия- марганца ВД-1 в количестве 8 кг, ферросилиция марки ФС-65 в количестве

16 кг !

Проведенные опытно-экспериментальные плавки с использованием настоящего марганцевого шлака показывают, что при легированни стали последним время плавки снижается в 1,5 раза, расход алкминия сокращается на 24%, повышается на 9-14% извлечение марганца из шлака, снижается на 70Ъ расход извести °