Шихта для выплавки низкофосфористого углеродистого ферромарганца

 

1. ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ. НИЗКОФОСФОРИСТОГО УГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА , включающая малофосфористый итак известь, металлическую стружку , кокс, отличающаяся тем, что, с целью повышения извлечения марганца, она дополнительно содержит отработанный шлак электрошлакового переплава при следукнцем соотношении компонентов, мае. %: Малофосфористый шлак 50-59 Известь22-28 Кокс14-18 Отработанный шлак электрошлакового переплава1,5-3,0 Металлическая стружкаОстальное 2. Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что отработанный шлак электропшакового переплава имеет следующий химический состав, мае. %: kn 55-65 Фtopиcтый кальций 6-15 Оксид кальция 15-23 Оксид алюминия 2-6 Оксид кремния Оксиды магния, марОстальное ганца и железа 1. 3. Шихта по п. отличающаяся тем, что отношение марганСО ца к углероду в шихте составляет VI 1,45-1,65. СГ) :о ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ае mi зази С 22 С 33/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfAO ггГ(ъ1ГЯ1 Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц """ и

К А8ТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ .;„„;ЦОТЕКА .Э (54) (57) 1. ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ; НИЗКОФОСФОРИСТОГО УГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА, включающая малофосфористый шлак, известь, металлическую стружку, кокс, отличающаяся тем, что, с целью повышения извлече(21) 3478836/22-02 (22) 03.08.82 (46) 15.06.84. Бюл. У 22 (72) В.А.Воронов, В.А.Гаврилов, В.В.Шевчук, В.А.Матвиенко, В.Я.Щедровицкий, Ю.М.Чупахин, Л.И.Шапошник, В.П.Решетняк, Н.Ф.Яковлев, Л.В.Фролов и В.И.Черкас (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (53) 669.168(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 761592, кл. С 22 С 33/00, 1977.

2. Технологическая инструкция производства ферромарганца углеродистого низкофосфористого в печах цеха

В 2 Запорожского завода ферросплавов. ТИ-20-81, r. Запорожье, 1981. ния марганца, она дополнительно содержит отработанный шлак электрошлакового переплава при следуиицем соотношении компонентов, мас. 7.:

Малофосфористый шлак 50-59

Известь 22-28

Кокс 14-18

Отработанный шлак электрошлакового переплава 1,5-3,0

Металлическая .с тру:кка Остальное

2. Шихта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отработанный шлак электрошлакового переплава имеет следующий химический состав, мас. Х:

Фтористый кальций 55-65

Оксид кальция 6-15

Оксид алюминия 15-23

Оксид кремния 2-6

Оксиды магния, марганца и железа Остальное

3. Шихта по.п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что отношение марганца к углероду в шихте составляет

1,45-1,65.

10976

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к производству марганцевых ферросплавов.

Известен состав шихты для выплавки ферромарганца (1) мас. Х: .3 7

Углеродистый восстано. витель 14-23

Известняк (доломит) 15-20

Серосодержащий материал 1,5-6,8

Соединения щелоч- ных металлов 2-5

Фторсодержащий компонент 0,8-1,2

Марганецсодержа- . 15 ! щее сырье остальное.

Указанный состав шихты позволяет снизить температуру плавления конечного шлака ферромарганца благодаря введению в шихту разжижителей (серо- 20 содержащий материал и фторсодержащий комноент). Однако данный состав имеет ряд недостатков, которые препятствуют широкому внедрению его в производство. 25

Серосодержащий компонент является летучим, что приводит к ухудшению экономических условий и ускоренному износу вытяжных систем.

Содержание известняка в пределах 36

15-20Х не позволяет существенно увеличить температуру процесса в реакционной зоне печи и повысить извлечение марганца.

Наиболее близкой по достигаемому эффекту к предлагаемой является шихта для выплавки низкофосфористого углеродистого ферромарганца (2), кото.рая включает, мас. Ж:

Малофосфористый шлак 61-64,щ

Известь 20-21

Кокс 12-14,5

Металлическая стружка 3,5-4,0

Недостаток известного состава шихты состоит в том, что его использова- 45 ние не позволяет получать извлечение марганца в процессе плавки выше 68,0Х.

При этом содержание марганца в отвальном шлаке высокое (9-10X) при кратности шлака к металлу (2,3-2,5).

50.

Цель изобретения - повышение извлечения марганца.

Цель достигается тем, что шихта для выплавки низкофосфористого углеродистого ферромарганца, включающая малофосфористый шлак, известь, металлическую стружку, кокс, дополнительно содержит отработанный шлак элект99 2 рошлакового переплава при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Малофосфористый шлак 50-59

Известь 22-28

Кокс 14-18

Отработанный шлак электрошлакового переплава 1,5-3,0

Металлическая стружка Остальное

Отработанный шлак электрошлакового переплава имеет следующий химический состав, мас. %:

Фтористый кальций 55-65

Оксид кальция 6-15

Оксид алюминия 15-23

Оксид кремния 2-6

Оксиды магния, марганца и железа Остальное

Отношение марганца к углероду в шихте составляет i 45-1,65.

Содержание извести в пределах

22-28% определено экспериментально.

Указанные пределы позволяют увеличить температуру в реакционной зоне печи и, как следствие, получать низкое содержание марганца в отвальном шлаке и высокое его извлечение в сплав (см. таблицу). Нижний предел содержания извести позволяет получать содержание марганца в отвальном ! шлаке на уровне 8 1Х и извлечение—

67,1% (плавка В 1). При содержании извести 21Х содержание марганца в отвальном шлаке повышается до 9,6%, а извлечение падает до 64,7Х (плавка В 11).

Верхний предел содержания извести ограничивает рост кратности шлака на уровне 2,75, а извлечение — на уровне 68,6Х (плавка В 8). При содержании извести 29Х (плавка В 10) кратность шлака увеличивается до 2,9, а извлечение падает до 66,1Х и становится ниже уровня прототипа.

Отработанный шлак электрошлакового переплава имеет следующий состав, мас. Х: СаР2 55-65, СаО 6-1,6, А120 15-23, SiG< 2-6, MgO, МпО, Fe0 остальное.

Нижний предел ограничивает температуру плавления отвального шлака на уровне температуры плавления известного шлака, что обеспечивает беспрепятственный выпуск его из печи. При содержании отработанного шлака в количестве 1Х (плавка У 7) температура плавления отвального шлака возрастает до 1500 С, что приводит к ,затруднению при выпуске шлака из пе1097699 ближе к верхнему пределу; при шлаках с низким содержанием марганца (37-39X) — ближе к нижнему пределу.

Содержание кокса в пределах 145 18Х и отношение марганца к углероду в шихте в пределах 1-5-1,65 установлены эмпирически. Верхний и нижний пределы содержания кокса обеспечивают при отношении марганца к углероду

1© в пределах 1,5-1,65 максимальное извлечение марганца при использовании малофосфористого шлака с колебаниями массовой доли марганца в пределах

37-47Х.

И Верхний предел отношения марганца к углероду (1,65X) обеспечивает, кроме того, получение ферромарганца с содержанием кремния не выше 6Х, нижний (3,5) — не ниже 2,5Х.

20 Н р и.м е р. Опыты проводили на печи 7000 кВА. ,Составы использованных шихт и результаты опытных плавок приведены в таблице.

Состав шихты, мас.X

Извлечение, Х ТемпераКратность шлака

Массовая оля Х шлаке тура плав-д ления s шлака, C

Иэ- Кокс

Стружка вест

8,3

3,0 . t300

7,6

1,5 1360

8,4

3 56,0 22 15

3,5 1280

3,5

4 53,5 25 15 3,5 3,0 1390

5 54,5 25 15 3,5 2,0 3420

6,7

6,2

6,0

t i5 3440

7 55,5 25 15

3,5 3 0 3500

5,9

1440

5,4

2,7 t 69,0

4;9

3,5 3460

3,5

9 52 0 28 15

10 49,0 29 t5 3,5 3,5 1470

11 57,0 21 15 3 5 3 5 1270

2,90 66,1

2,63 64,7

5,0

9,6

2,46 66,2

9,5

3460 чи, значительному эапутыванию в нем корольков металла и снижению извлечения марганца до 67,3Х. Верхний предел ограничивает при высоком содержании извести рост кратности шлака (плавка У 8) на уровне 2,75, а извлечение — на уровне 67,6; при низком содержании извести (плавка У.1) кратность шлака составляет

2,69, а извлечение марганца - 67,1Х.

При содержании отработанного шлака выше верхнего предела (плавки У 3 и tO) растет кратность шлака, à asвлечение падает к уровню извлечения прототипа.

I плаВерхний и нижний пределы содержания металлической стружки установлены эмпирически и позволяют получать в конечном шлаке 75-78Х марганца.

При использовании малофосфорйстых шлаков с высоким содержанием марганца (на уровне 44-47X) количество металлической стружки поддерживается

Предлагаемый

1 56 5 22 15 3 5

2 58,0 22 15 3,5

6 55,0 25 15 3,5

8, 50 5 28 15 3 5

Известный

12 600 21 15 4 0

2,69 67,7

2,56 68,7

2,69 66,5

2,50 72,6

2,45 75,3

2,43 76,5

2,44 . 67,3

2,75 67,6

1097699

Составитель О.Веретенников

Редактор П.Макаревич Техред М.Гергель Корректор A.Èëüèí

Заказ 4160/25 Тирам 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ПЛП "Патент", .г. Умгород, ул.Проектная, 4

Использование предлагаемого состава шнхты позволяет повысить извлечение марганца на 1,4-10,3Х.

Экономический эффект за счет повышения извлечения марганца составляет

11,06 руб/т сплава.