Шихта для выплавки силикомарганца

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электротермическому производству ферросплавов в рудовосстановительных печах. Целью изобретения является повьшение извлечения в сплав марганца и кремния , утилизации отходов. Предложено в состав шихты дополнительно ввести отходы пластических масс при следующем соотношении компонентов, мас.%: твердый углеродистый восстановитель (коксовый орешек) 14-20; отходы пластических масс 2-5,5; кварцит 10-15; марганцеворудные материалы - остальное . За счет термической деструкции отходов пластических масс с образованием сажистого углерода извлечение марганца и кремния в сплав повысилось соответственно на 3,04-5,24 и 5,77- 6,95%, удельные расходы сырья и содержание фосфора в сплаве. Учитьшая объем производства ферросплавов ,, можно решить проблему утилизации смешанных отходов пластмасс. 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 22 С 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCYOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4165761/31-02 (22) 22.12.86 (46) 30.10.88. Бюл. У 40 (7.1) Днепропетровский металлургический институт им.Л.И.Брежнева, Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов и Харьковское специальное конструкторско-технологическое бюро "Машприборпластик"

1 (72) В.М.Егоров, А.А.Чайченко, С.Г.Грищенко, И.П.Неелов, В.Ф.Гончаров, А.Г.Глухенький, В.В.Сагайдак, А.Ф.Стреленко и С.В,Сериков (53) 669.168 (088,8) (56) Мизин В.Г., Серов Г.В. Углеродистые восстановители для ферросплавов. M. Металлургия, 1976, с.245-246

Автррское свидетельство СССР

У 482510, кл. С 22 D 7/06, 1972, (54). ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СИЛИКОМАР- .

AHUA (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электро" термическому производству ферросплавов в рудовосстановительных печах.

Целью изобретения является повышение извлечения в сплав марганца и кремния, утилизации отходов, Предложено в состав шихты дополнительно ввести отходы пластических масс при следующем соотношении компонентов, мас.Х: твердый углеродистый восстановитель (коксовый орешек) 14-20; отходы пластических масс 2-5,5; кварцит 10-15; марганцеворудные материалы — остальное. 3а счет термической деструкции отходов пластических масс с образованием сажистого углерода извлечение марганца и кремния в сплав повысилось соответственно на 3,04-5,24 и 5,776,95Х, снизились удельные расходы сырья и содержание фосфора в сплаве.

Учитывая объем производства ферросплавов, можно решить проблему ути" лиэации смешанных отходов пластмасс.

1 табл.

1433998

2,0-5, 5

10-1 5

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термическому производству ферросплавов в рудовосстановительных печах.

Цель изобретения — повышение извлечения в сплав марганца и кремния и утилизации отходов.

Предложено дополнительно ввести в состав шихты отходы пластических 10 масс при следующем содержании компонентов, мас.Х .

Твердый углеродистый восстановитель (коксовый орешек ) 14-20 15

Отходы пластических масс

Кварцит

Марганцеворудные ! материалы Остальное 20

Отходы пластических масс являются неравновесными системами и их рас" пад при нагреве до легких газов и уг" лерода термодинамически выгоден для процесса получения сплава. В результате термической деструкции отходов пластических масс в шихте они в отличие от газового угля в известной шихте в значительно большей мере разлагаются до газообразных компонен- 30 тов: СО, Н, СН4, С „Н . Определенная доля пластических масс (около 46X) при условии нагрева в электродуговой печи со скоростью 10 С/мин превращается на поверхности кускового 35 сырья в тонкодисперсный высокоактивный сажистый углерод, который совместно с газами интенсифицирует процесс восстановления, Возможны два механизма перехода пластмасс в твердую форму 40 углерода: перекристаллизацией через жидкую и твердую фазы или путем испарения и конденсации пересьпценных паров углерода на центрах кристаллизации, которыми могут быть оксиды мар 5 ганца и кристаллиты углерода кокса, Равномерному распределению сажис" того углерода на поверхности и в по-, рах кусков способствует свойство пластмасс в начальной стадии нагрева до 400 С образовывать маловязкий расплав, способный смачивать и растекаться по поверхности сырья тонким слоем, что дополнительно интенсифицирует прямое низкотемпературное вос- 55 становление оксидов. Высокоактивный сажистый углерод, остающийся на поверхности и в порах сырья, способствует ускорению и самого медленногоi этапа восстановления — регенерации оксида углерода по реакции БэллаБудуара, скорость которой увеличивается при возрастании активности углерода. В отличие от газового угля образующийся углерод практически не содержит золы и не образует коксовой мелочи, так как не превращается в крупные частицы, а оседает на кусковых компонентах шихты. Увеличение объема летучих продуктов термической деструкции и количества тонкодисперсного активного углерода активирует и процесс восстановления фосфора, в результате чего достигается существенный дефосфорирующий эффект. Содержание фосфора в сплаве снижается °

Вещественный состав отходов пластических масс на 80-90 поедставлен полиэтиленом, остальное — другими видами пластических масс. Химический состав отходов по элементам: 80-90 . углерода и )5-20Х водорода, крупность отходов 0-20 мм. Такой состав пластических масс типичен для образующихся в настоящее время отходов и отражает марочную структуру производства пластических масс, соответственно которой образуются отходы как в промышленности, так и в сельском хозяйстве, торговле, быту за счет из носа пластмассовых изделий и упаковочных средств.

При вводе отходов пластмасс в шик" ту в количестве менее 2 не достигается существенное повышение извлечения компонентов в сплав, а при вводе сверх 5,5Х отмечаются трудности в загрузке при расплавлении пластмасс и забивание труботечек °

Пределы по содержанию твердого углеродистого восстановителя (коксового орешка) в шихте обусловлены использованием различных видов рудного сырья. Снижение содержания восстановителя менее 14Х приводит к недовосстановлению основных элементов и росту их содержания в шлаке. Введение в шихту восстановителя сверх 20Х приводит к расстройству хода печи и выходу электродов на поверхность °

Содержание кварцита в шихте в количестве менее 10 не позволяет по" лучить требуемое содержание кремния в сплаве, а содержание более 15Х приводит к перерасходу электроэнергии и увеличивает кратность шлака.

1433998

Пределы изменения содержания компонентов в шихте определены на основе экспериментальной проверки. В идентичных условиях был проведен сопоста5 вительный анализ технико-экономических показателей получения силикомарганца, выплавленного из предлагаемой и известной шихт.

В полупромышленной рудовосстанови- 10 тельной печи мощностью 1600 кВА проведены плавки силикомарганца марки

СМн 17. Процесс плавки непрерывный с закрытым колошником с периодическим (через 2ч.40 мин) выпуском продуктов 15 плавки.

В плавках использованы следующие .шихтовые материалы: агломерат AMH-2, соответствующий требованиям СТП-14625-81; кварцит марки КФ (ОСТ 14-49- 20

80); коксовый орешек (ГОСТ 8935-77); смешанные отходы пластмасс, которые в настоящее время являются перспективным видом сырья (ТУ на их производство находятся в стадии разработки). 25

1 азовый уголь технологической группы Г6 Донецкого бассейна характе ризуется следующими данными: выход летучих — 41,3, зола составляет

13,7, твердый углерод — 45,0 . 30

Электрический режим выплавки: напряжение 70В, сила тока 11 кА.

Сравнительные показатели выплавки силикомарганца с использованием известной и различных вариантов предлагаемой шихты даны в таблице.

Использование предлагаемой шихты . по сравнению с известной позволяет на

3,04-5,24 увеличить извлечение марганца и на 5,77-6,95% кремния в сплав, снизить расход шихтовых материалов на базовую тонну сплава: марганцевого агломерата — на 9,69, коксового орешка на 15,3%, кварцита — на 8,33, уменьшится кратность шлака с 1,7 до 1,65l,62 ед. и содержание фосфора в сили- . комарганце на . 1О-12 . B значительной мере облегчено решение проблем использования в народном хозяйстве трудноутилиэируемых смешанных отходов пластмасс.

Формула изобретения

Шихта для выплавки силикомарганца, содержащая твердый углеродистый 1 восстановитель, кварцит, марганцеворудный материал, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения извлечения марганца и кремния в сплав и утилизации отходов, она дополнительно содержит отходы пластических масс при следующем соотношении компонентов, мас. : !

Г

Твердый углеродистый восстановитель (коксовый орешек} 14-20

Отходы пластических масс 2,0-5,,5

Кварцит 10-15

Марганцеворудные материалы . Остальное

1433998

Д °

Е tf, v Ф

0 « х а

Х

tlj 6 о п О О О л л

00 л и3 л л (1 В»

Ф v

K ocjj e

Р 8 ccj

Ф cd

ЦФ аЦ

О ХО|0

v xev

Ю оЪ о

\О an сЧ

ОЪ ОЪ О

Ф б л л о о о

1/ Щ

Ч0 4Э 1 б о ь л Д О

О\ о

1О

Ch л ь

cj0 . О

Ch ОЪ л о о о

00 00 л о о

v д

Е Е

Ф 6)

2 à мъ ю г» сО Ю Ф. Щ Ф г:Е ц о о

Х Х с0 л

О иЪ л « о о о

О ОЪ л

oi o г»Ъ

° 0Ъ Ccj

О Ъ

Щ с»Ъ О

« л

С»Ъ со О

С>

ОЪ л

Оъ ° C»I а О о л an л

ОЪ Ch гЪ

° E

Г1 cd I х ю

Р 3

I О О со л, л л ° л

00 сО М О О со О О

« ю О п и оъ и л л л

an СЧ

О Л П О о а an o л л л

СЧ СЧ О ю л л

СЧ л о.о л о л « л л

an О гп ф !» о v v х Ф v ф о 4 х

3х гг| A о ц

dj O

Ф Г.

I

l

I 1

1 Гг| М о е

v 9

hC Ф о а м о

ОЪ ОЪ СП Ь л л л Ю а an С"Ъ

I х д

E a»j о v

ccj O a0 и х е х х гг|

Ке ФЕ» C E ф

О

Е» х х

Ф х

X Е

14М Р

caj ч

Ф dl

Х cd I

Х .Ql cd

Ф И1

0 U l Х

Ф I cd й!

IjI I C4

0) 1 clj

Ж 1 Х

1 !

I 1 Ф

I I Г» E

Х W cd

cd Р X г. о а Гг| Ф

4 5 2

1»e |

° с4 X1

«1

31!

» ! 1

Х1

cd I

Е I

Ф! о!

О1

I

I г

65 ! х

С Е. ! о

Ф

ill г»г

I ггЪ ггЪ л

СЧ СЧ

cd

Е»! СЧ

lg

cd

Ф

cd г»

Clj о О Р, СЧ а

Е о о

5 гп О О jd л о е х о о ггг ггг

v v с >х о о

Р Р

Е» о v

v v

Ф с4

Р С4 о о о л л л

Cja Ю Ch и гп

« л л а оЪ Д о o o л л (Ъ

СЧ СЧ 1