Брикеты для производства марганцевых ферросплавов

 

БРИКЕТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАРГАНЦЕВЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ, включающие, газовьп уголь, марганцевый концентрат и связующее - сульфит-спиртовую барду (/) - 1,2 г/см), о т л ич а ющ и е с я тем, что, с целью повышения их прочности и извлечения марганца и кремния при вьшлавке ферросплавОБ , они дополнительно содержат коксовую мелочь при cлe yющeм соот1нЬшения компонентов, мас.%: Газовый уголь 5-10 Коксовая мелочь 20-30 Сульфит-спиртовая барда (/3-1,2 г/см) 8-13 11арганцевый концентратОстальное (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Sl)% С 22 С 33 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3668146/22-02 (22) 02.12.83 (46) 23.07.85. Бюл. № 27 (72) А.А. Чайченко, Г.В. Кашакашвили, .

И.А. Арабули, К.Г. Сорокин и В.В. Сагайдак . (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (53) 669. 168(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 290042, кл. С 21 В 1/20, 1969.

Мдивани А.С. Исследование процессов получения и плавки брикетированной моношихты на основе бессортной марганцевой руды. Автореф. дис. на соиск. учен. степени кандидата техн. наук, Тбилиси 1972, с. 17-18., ÄSUÄÄ 1168623 A (54) (57) БРИКЕТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

МАРГАНЦЕВЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ, включающие, газовый уголь, марганцевый концентрат и связующее — сульфит-спиртовую барду (p — 1,2 г/см ), о т л и ч а ющ и е с я тем, что, с целью повьппения их прочности и извлечения марганца и кремния при выплавке ферро сплавов, они дополнительно содержат коксовую мелочь при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Газовый уголь 5-10

Коксовая мелочь 20"30

Сульфит-спиртовая барда (P -1,2 г/см ) 8-13

Марганцевый концентрат Остальное

1168623

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к подготовке материалов к плавке путем окомкования.

Цель изобретения — повышение их прочности и извлечения марганца и кремния при выплавке ферросплавов, Высокая механическая и термическая прочность брикетов, позволяющая успешно и экономически выгодно испольэовать- их в ферросплавной печи при выплавке марганцевых сплавов, может быть получена при брикетировании марганцевого концентрата, коксика крупностью 0-3 мм и газового угля крупностью 0-1 мм на связующем— сульфит-спиртовой барде (ССБ) — при давлении брикетирования 170-200 кг/см

Такие брикеты не требуют сложной термообработки и пригодны для исполь- 20 зования в ферросплавной печи после сушки при 160-200 С в течение 30о

40 мин или естественной вьдержки на воздухе в, течение 5 сут.

Значительно большая поверхность у коксовой мелочи, чем у газового угля при равном их весе, ее пористость и большая смачиваемость позволяют ввести в брикет большее коли- чество связующего. Шероховатая . ЗО поверхность коксика, в отличие от гладкой у угля увеличивает силы сцеп ления частиц в брикетах, т.е. частицы коксика, имеющие угловатую, "зубчатую" форму, при брикетировании З5 заклиниваются.

Повышению механической прочности брикетов на удар способствует также некоторое снижение их объемного веса. Как показали исследования, сте- 40 хиометрически необходимого количества коксика, задаваемого в брикеты для выплавки марганцевых сплавов, недостаточно для существенного повышения в них содержания связки и по- Л5 вышения прочности. Поэтому предлагается задавать в брикеты избыток коксика, что обеспечивает до необходимого уровня увеличение содержания в них связки и механических сил 50 сцепления.

Число сбрасываний без нарушения предлагаемых брикетов на. стальную плиту с высоты 2 м должно составлять не менее 20, сопротивление сжа- 55 тию брикетов в сухом виде - 55 кг/см2 после обжига при 1000 С в течении о

30 мин — 30 кг/см . Причем давление материалов в ванне ферросплавной. печи не превышает 1 кг/см2 . Исходя из этого условия выбран нижний предел содержания коксовой мелочи. Расход ее более 25 . даже при улучшении механической прочности не представляется целесообразным из-за избытка углерода в составе шихты.

Для повышения термической прочности в состав брикетов вводится газовый уголь. Известно, что сульфитспиртовая барда как связка эффективна до 500 С, а при дальнейшем поо вьш ении температуры ее связующие свойства ухудшаются. Но при нагреве брикетов предлагаемого состава выше

450-500 С из газового угля образуето ся жидкая фаза, которая обволакивает частицы брикета, склеивает их, а при температуре коксования угля затвердевает и увеличивает их прочность.

В этом случае уголь является высокотемпературной связкой..При температурах более 700 С в брикетах происо ходит твердофазное взаимодействие и спекание частиц марганцевого концентрата, что обеспечивает их терми" ческую прочность при высоких температурах.

Содержание в брикетах газового угля менее 5% не обеспечивает их термической прочности, а более 10 — нерационально ввиду повышения содержания в брикетах летучих из газового угля до пределов, затрудняющих их применение с учетом содержания коксовой мелочи.

Пределы содержания связующего (ССБ) определены экспериментальным путем. Содержание ССБ в брикете менее З не обеспечивает необходимую прочность брикета на удар (число сбрасываний), а более 13/ нецелесообразно ввиду нарушения процесса брикетирования (вьдавливание из брикетируемой шихты ССБ, заливание ячеек валков, слабая прочность сырых брикетов).

С учетом физических свойств марганцевого концентрата указанные соотношения расхода углеродистых и вяжуще.

ro материалов обеспечивает как улучшение физических свойств получаемых брикетов, так и условия выплавки ферросплавов.

Пример. Промышленное опробывание предлагаемых брикетов.

3 1168623 4

На валковом прессе производитель- на стальную плиту, на прочность по ностью 3 т/ч и с давлением прессова- ГОСТ 15137-69, на сопротивление сжания 170 кг/см изготовлено 12 пар- тию. Обожженные в восстановительной о тий брикетов для выплавки силикомар- атмосфере при 1000 С в течении ганца по 500 кг каждая из никопольс- 5 30 мин брикеты испытывают на сопрокого марганцевого концентрата Пс, тивление сжатию. по ТУ 14-9-173-79;, коксовой мелочи, Сопротивление сжатию обожженных газового угля марки Гб, по ГОСТ брикетов составляет 25-30 кг/см .

8180-75, и жидкой ССБ, по ГОСТ 8518- При 4%-ном содержании угля сопротив57. Брикеты после выдержки на возду- 1о ление сжатию составляет 13 кг/см . хе в течение 5 сут испытывают на сбра. Результаты испытаний приведены сйвание до разрушения с высоты 2.м,в таблице.

Прочность брикетов (сухих) Содержание компонентов в брикете, вес.%

Состав брикетов

Показатель tСопротивна удару Х, ление сжаКоксоЧисло сбрасываний до разрушения

ССБ

Иарганцевый концентрат

Газовый вая (ГОСТ 15137- тню

69) !кг/брикет) мелочь уголь

37

270

30

260

20

260

40

310

42

78

345

60

72

280

74

300

8 7 25

9 12 30

10 30

11 30

40

330

13

330

66

190

10

10

205

12 5

15

240

По сравнению с известными (10 и

11 составы) все показатели прочности для предлагаемых брикетов существенно выше °

Брикеты предлагаемого способа .опробованы s промышленных условиях при выплавке селико— марганца. Их применение позволяет повысить извлечение марганца на 2 — 5,2 и кремния на 2- 3 абс.X.

5 30

5 32

10 20

10 30

Применение брикетированной шихты в производстве марганцевых ферросплавов повышает извлечение марганца и

50 снижает удельный расход электроэнергии. Экономическая эффективность предлагаемых брикетов обеспечивается также и тем, что стоимость 1 т коксовой мелочи, применяемой для изгоЫ товления брикетов, на 15,5 руб. дешевле i ò коксика-орешка, используемого для производства ферросплавов.

Уменьшается дефицит коксика.