Способ выплавки малофосфористого марганцевого шлака

 

Изобретение.относится к черной метаплургии и может быть использовано при подготовке марганцевого сырья для производства ферросплавов. Цель изобретения - улучшение качества шлака и стабилизация его химсостава, Способ заключается в том, что после выпуска шлака в ковш его рафинируют жидким железо}, образующимся за счет плавления металлических нагреваемых электродов электрическим тоКом. Способ позволяет повысить выход товарного шлака в среднем на 26,3%. 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛистИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

2866 А1 (191 Ш1 (sO 4 С 22 С 33/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

I ф В, g„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ Qf$!f g ), г,„., (21) 4063036/31-02 (22),28.04.86 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л;И.Брежнева (72) О.Г.Ганцеровский, А,А.Кузнецова, П.Ф.Мироненко, А.Н.Овчарук и Г.Д.Ткач (53) 669.168.3(088.8) (56) Кудрявцев В.С. и др. Совершенствование технологии выплавки низко-фосфористого марганцевого шлака.

Стальq 1972, ¹ 5, с. 419-421.

Выплавка шлака марганцевого мало. фосфористого. Технологическая инструкция, ТИ-146-Ф-37-84, Никополь, НЗФФ 1984. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ МАЛОФОСФОРИСТОГО

МАРГАНЦЕВОГО ШПАКА (57) Изобретение. относится к черной металлургии и может быть использовано при подготовке марганцевого сырья для производства ферросплавов. Цель изобретения — улучшение качества шлака и стабилизация его химсостава, Способ заключается в том, что после выпуска шлака в ковш его рафинируют жидким железо1ч, образующимся за счет плавления металлических нагреваемых электродов электрическим тоМом. Способ позволяет повысить выход товарного шлака в среднем на 26,5Х. 1 табл.

1382866, Изобретение относится к черной ме аллургии и может быть использовано при подготовке марганцевого сырья д производства ферросплавов.

Цель изобретения — улучшение кач ства шлака и стабилизация химсоста(ва.

Способ состоит в том, что после з вершения выпуска расплава производ т рафинирование шлака жидким желез м, образующимся за счет плавления м таллических электродов, нагреваех электрическим током.

Физико-химическая сущность пред- 15 л гаемого способа заключается в след ющем. Повышенное содержанке фосфор в шлаке обусловлено наличием в н м корольков фосфористого попутного м талла, размер которых колеблется 2р о 0,003 до 3 им.

Расчеты показывают, что при вязк сти писака 0,05-,0,06 м с/м могут аждаться только корольки, имеющие радиус более 0,1 мм, так как скорость 25 саждения более мелких корольков чень низкая (0,04 см/с). Практичеспри вццержке шлака в чаше осаждася только крупные капли металла

d=0,5-3 ми), а менее крупные остают- 3р я в шлаке на различных уровнях о высоте ковша.

Учитывая различное химическое родство Fe, Mn, P u Si к кислороду, ориирование металлической фазы (по35 тного металла) вначале происходит а счет восстановления железа и фосора,. а затем марганца. 11ервичный остав попутного металла характеризутся повышенной массовой долей фос- 40 ора, которая затеи снижается вследствие разбавления его восстанавливающимся марганцем.

Таким образом, снизить. концентрацию фосфора в шлаке можно повышая

45 температуру шйака, снижая (ХР) или добиваясь полного осаждения корольков попутного металла.

Предлагаемый способ выплавки малофосфористого марганцевого шлака поз- 5< воляет реализовать несколько направлений снижения содержания фосфора в шлаке. В процессе прохождения крупных капель железа расходуемых электродов происходит коагуляция корольков попутного металла с одновременным уменьшением содержания в них фосфора и их быстром осаждением. Кроме того, повышение температуры шлака за счет дуги расходуемых элек гродов способствует уменьшению коэффициента распределения фосфора и повышению жидкотекучести шлака.

При рафинировании шлака железом расходуемых электродов их целесообразно погружать в шлак на глубину 0,200,60 его высоты в ковше. Если глубина погружения менее 0,20, наблюдается угар марганца верхних слоев шлака.

Погружение электродов на глубину более 0,6 высоты шлака не приводит к дальнейшему улучшению качества шлака, так как основное количество корольков из нижних горизонтов успевает осесть.

В зависимости от качества исходного марганцевого сырья, подвергаемого дефосфорации, способа выпуска и физических свойств шлака расход электродов для рафинирования составляет О, 152 5Х от веса шлака. При расходе менее О, 15Х эффективность рафинирования снижается, а расход более 2,5Х не оказывает влияния на дальнейшее улучшение качества шлака.

В идентичных лабораторных условиях проводят сопоставительные плавки малофосфористого шлака по предлагаемому способу и известному.

В качестве марганецсодержащего сырья используют марганцевый агломерат

АЮЯ, содержащий, Х: Мп 42,5; Si0 22;

СаО 3,7; Р 0,21, получаемый на НЗФ для выплавки малофосфористого шлака (товарная продукция). В качестве металлодобавки в шихте используют чугунную стружку, восстановителем служит коксик (87Х С), флюсующей шлаковый щебень (50_#_ Sio ). В качестве расходуемых электродов используют железную катанку диаметром 6 мм.

Выплавку шлака осуществляют в крупнолабораторной трехэлектродной ферросплавной электродуговой печи мощностью 160 кВА, при напряжении вторичной цепи 41,5-53,4 В, силе тока 1 =800-870 А.

Навеска шихты следующая, кг:

Агломерат 130

Коксик 6,6

Шлаковый щебень 1,4

Чугунная стружка 9,2

Выпуск шлака и рафинирование осуществляют в металлический цилиндр, футерованный магнезитовым кирпичом (h =520 мм, Э „=200 мм). Для создарн ния дуги между расходуемыми электро1382866

Характеристика способа

Вариант известный

Г Т (Г ° j

1 2 3

5 5 5 5 5 5

3 35 36 4 5 4

Количество плавок

Время выдержки, мин

Глубина погружения, в долях от высоты шлака в ковше

0,15 0,2 0,4 0,6 0,7 0,2-0,6

Оэ10 Оэ 15 1ю33 2ю5 210 1133

Расход электродоЬ, %

Выход шлака марки

ШМФ (Мп440), Рф0,012), %

17,5 226 37,1 46,5 43,1 42,2 59,1

ШИФС (Мп438, Рф0,017%) 28,0 38,3 38,7 28,0 34, 1 35, 1 18,4

Колебания содержания фосфора в металле

ДР, %

0,017 0,009 0,003 0,003 0,002 0,002 0,005

Составитель А.Шкирмонтов

Техред М,Ходанич Корректор И.Эрдейи

Редактор Н.Гунько

Заказ 1264/23 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óêãoðîä, ул.Проектная, 4 дами по предлагаемому способу используют сварочный трансформатор.

Сопоставительные плавки оценивают по выходу шлака марок ШМФ М (Mn менее 40%, P 0,012 и ШИФС (Мп 38%, P 0,017), а также по стабильности содержания фосфора в пяти плавках каждого варианта (4P) dP=(P) „, +(Р)„

В таблице приведены сравнительные lp показатели проведенных опытов выплавки малофосфористого шлака по предлагаемому и известному способам.

Из данных таблицы видно, что выплавка шпака предлагаемым способом позволяет повысить выход товарного шлака в среднем на 26,5%. Наилучшие результаты получают при рафинировании шлака с постепенным изменением глубины погружения расходуемых электродов. Расхвд металла при этом составляет 1,33% от веса шлака (вариант 6).

Формула и з обретения

Способ выплавки малофосфористого марганцевого шлака непрерывным процессом, включающий непрерывную загрузку шихты в злектропечь, проплавление ее с образованием шлака и попутного металла, периодический выпуск продуктов плавки иэ печи и последующую выдержку шлака в ковше, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества шлака и стабилизации его химсостава, шлак в ковше рафинируют жидким железом, образующимся при плавлении металлических электродов, нагреваемых электрическим током.