Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству высокоуглеродистого ферромарганца. Целью изобретения является снижение содержания фосфора в ферромарганце. Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца содержит, мас.%: углеродистый восстановитель 10-15, флюс 5-22, отходы собственного производства 1-10, железосодержащий материал 2-5, исходный или агломерированный марганцевый концентрат термомеханической дефосфорации 25-45 и марганецсодержащее сырье остальное. При этом в шихте обеспечивается отношение фосфора к марганцу 0,0030- 0,0040. Использование шихты позволят. ет получить высокоуглеродистый ферромарганец с содержанием фосфора 0,34- 0,45%; 2 табл. а $ (Л

„.SU„„4 092 А 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН р 4 С 22 С 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10-15

5-22

1 — 10

2-5

25-45

Остальное

Марганцевый концентрат термомеханической дефосфорации получают в результате восстановительного обжига о (температура около 1100 С) марганецГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4263884/31-02 (22) 16.06.87 (46) 23.03.89. Бюл. Ф 11 (7 1) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) М.И.Гасик, А.Н.Овчарук, И.П.Рогачев, П.Ф.Мироненко, О.Г,Ганцеровский, А.А.Кузнецова, А.В.Петров, С.Г.Грищенко, В.Т.Зубанов, И.И.Люборец, Г.Д.Ткач, В.В.Кривенко и А.В.Ковалев (53) 669.168.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 745957, кл. С 22 С 33/04,,1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 973631, кл. С 22 В 4/06, 1980. (54) ИИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству высокоуглеродистого ферромарганца.

Цель изобретения — снижение содержания фосфора в ферромарганце.

Предложенная шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца содержит марганецсодержащее сырье, углеродистый восстановитель, флюс, отходы собственного .производства, железосодержащий материал и исходный или агломерированный марганцевый концентрат термомеханической дефосфорации, обеспечивающий в шихте отношение фосфора к марганцу 0,0030-0,0040 при следующем соотношении компонентов, мас.%: (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству высокоуглеродистого ферромарганца.

Целью изобретения является снижение содержания фосфора в ферромарганце.

Юихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца содержит, мас.%: углеродистый восстановитель 10-15, флюс 5-22, отходы собственного производства 1-10, железосодержащий материал 2-5, исходный или агломерированный марганцевый концентрат термомеханической дефосфорации 25-45 и марганецсодержащее сырье остальное.

При этом в шихте обеспечивается отношение фосфора к марганцу 0,0030- C

«Ю

0,0040. Использование шихты позволя= ет получить высокоуглеродистый ферромарганец с содержанием фосфора 0,340,45%. 2 табл.

Углеродистый восстановитель

Флюс

Отходы собственного производства

Железосодержащий материал

Исходный или агломерированный марганцевый концентрат термомеханической дефосфорации

Марганецсодержащее сырье

1467092 содержащего сырья (окисные и/или карбонатные марганцевые концентраты) в присутствии металлодобавок. Восстановленный фосфор, содержащийся в сырье, взаимодействует с металлодобавками, например с железом, образуя прочные соединения. Затем производится разделение продуктов обжига на окисную и металлическую составляющие методами магнитной, воздушной сепарации или отсадкой. При этом удельное содержание фосфора в концентрате термомеханической дефосфорации снижается на 30-60%. 15

Содержание оксида кремния в окисном марганцевом концентрате термоме-, ханической дефосфорации составляет

15-20%, а в карбонатном всего лишь

8-10% что требует меньше флюса íà 20 выплавку сплава.

В идентичных лабораторных условиях проведены сопоставительные исследования по получению высокоуглеродистого ферромарганца из известной и 25 предложенной шихт. Выплавку сплава осуществляли в лабораторной печи Таммана. В качестве шихты использовали марганцевый агломерат марки АМНВ- 1, марганцевый концентрат термомехани- 30 ческой дефосфорации, известняк, железорудные окатыши и отходы собственного производства.

Химический состав шихтовых материалов приведен в табл. 1.

Удельное содержание фосфора в исходном марганцевом концентрате термомеханической дефосфорации составляет

0,00291 против 0,00459 в обычном агломерате АМНВ-1. 40

Взвешенные материалы перемешивают, загружают в графитовый тигель, нагревают в печи до 1550 С и выдерживают при этой температуре в течение

10 мин.

Результаты проведенных исследований представлены в табл. 2.

Из табл, 2 следует, что с введением исходного или агломерированного марганцевого концентрата термомеха50 нической дефосфорации в шихту для выплавки ферромарганца удельное содержание фосфора в шихте и концентрация фосфора в сплаве уменьшаются. Получить стандартный по фосфору сплав

55 возможно только из шихты с предложенным соотношением компонентов. Так, при содержании в шихте 15 — 22% исходного или агломерпрованного марганцевого концентрата те.рмомеханической дефосфорации удельная концентрация фосфора в ней (Р/Мп) составляет

0,00301-0,00398, а содержание фосфора в сплаве при этом — 0,34 — 0,45% (варианты 3 — 5 и 7). В то же время выплавка ферромарганца из известной шихты с Р/Nn=0,00459 сопровождается получением ферромарганца с концентрацией фосфора, значительно превышающей допустимое значение (0,52%, вариант 1).

Содержание в шихте исходного или агломерированного марганцевого концентрата термомеханической дефосфорации менее 25% (например, 22%) влечет за собой соответственное повышение доли марганецсодержащего сырья, что сопровождается увеличением удельного содержания фосфора в шихте (Р/Mn:=0,00409) и получением ферромарганца с концентрацией фосфора, превышающей допустимое значение (вариант 2).

Получение концентрата термомеханической дефосфорации связано с определенными затратами. Поэтому с повышением его содержания в шихте себестоимость ферромарганца увеличивается.

Как показали результаты проведенных исследований, максимальное количество концентрата .термомеханической де" фосфорации в шихте не должно превышать 45%. В этом случае (вариант 5) удельное содержание фосфора в шихте (Р/Мп=0,00301) позволяет получить ферромарганец с содержанием фосфора

0,34%, что соответствует маркам сплава ФМн 78 и ФМН 78К.

Увеличение в шихте исходного или агломерированного марганцевого концентрата термомеханической деАосфорации свыше 45% нецелесообразно, так как концентрация АосАора н сплаве изменяется незначительно, а себестоимость сплава повышается.

Концентрат термомеханической дефосфорации может быть введен в состав шихты отдельно и/или в виде марганцевого агломерата (вариант 7).

Количество остальных компонентов шихты (восстановитель, флюс, железосодержащие материалы, отходы собст- венного производства) взаимосвязано и зависит от содержания оксидов марганца и кремния в марганецсодержащем сырье и марганцевом концентрате термомеханической деАосфорации. Так, 20

1 — 10

2-5

25-45

Остальное

5 1 при содержании в шихте восстановителя менее 10/ извлечение марганца в сплав низкое, а концентрация в нем фосфора превышает допустимое значение (вариант 2). Повышенное количество восстановителя в шихте (более 15/) сопровождается снижением ее удельного электросопротивления, что приводит к расстройству работы электропечи.

При выплавке ферромарганца марок

ФМн78 — ФМн75С9 основность шлака (СаО + NgO/SiO ? находится в пределах 0,8-1,1. Это обеспечивается введением в состав шихты флюса в виде известняка. Содержание в шихте известняка менее 15Х обусловливает снижение основности шлака, что сопровождается низким извлечением марганца и повышением содержания кремния и фосфора в сплаве (вариант 2).

Повышение количества известняка в шихте свыше 22/ нежелательно, так как для диссоциации оксидов кальция необходимо затрачивать дополнительное количество электроэнергии.

Оптимальное количество отходов собственного производства, как пока.зала практика производства ферромарганца, не должно превышать 10/. Повышение отходов собственного производства более 10/ сопровождается увеличением удельного электросапротивления шихты что также приводит к расстройству работы электропечи.

Использование в шихте менее 1/ отходов собственного производства практически не оказывает влияния на извлечение марганца в сплав.

Снижение в шихте количества железосодержащего материала менее 2Х приводит к повышению содержания марганца в ферромарганце более 80/ (вариант 2). Однако сплав такого состава подвергается рассыпанию.

Увеличение в шихте доли железосодержащего материала свыше 5/ сопровождается снижением концентрации мар467092 6 ганца в сплаве (вариант 6), что может привести к получению нестандартного ферромарганца.

Количество иарганецсодержащего сырья определяется содержанием исходного или агломернрованного марганцевого концентрата термомеханической дефосфорации в шихте и необходимой концентрацией фосфора в сплаве.

В соответствии с этим количество марганецсодержащего сырья в шихте составляет 3-47/.

Таким образом, предложенная шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца обеспечивает. получение стандартных по Aochopy марок сплава.

Формула изобретения

Ыихта для выплавки высокоуглеро.дистого ферромарганца, включающая . марганецсодержащее сырье, углеродистый восстановитель, флюс, отходы соб25 ственного производства и железосодержащий материал, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения содержания фосфора в ферромарганце, она дополнительно содержит исходный или агломерированный марганцевый концентрат термомеханической дефосфо" рации, обеспечивающий в шихте отношение фосфора к марганцу 0,0030-0,0040, при следующем соотношении компонентов, мас./:

Углеродистый восстановитель 10-15

Флюс 15-22

Отходы собственного производства

Железосодержащий материал

Исходный нли агломерированный марганцевый концентрат термомеханической дефосфорацин

Марганецсодержащее сырье

1467092

Таблица!

Содержание компонентов, мас.7

1 (Материалы

0,00291

1,4 1,6 2,9 О, 143

52,0

0,6 0,03 56,6 0,02

49,2 15 7

4,2

53 3

Таблица2

Содержание> мас.2, по варианту I

Характеристика

1 (известный) 12,5 15

18,5 22

13,5 Ч

16,5 14

15,5

22,5

12,5

18,5

5,5 10

35 5

5,5!

2,6

0 5

10,5

3 5

5 5

45,5

0 5

35*

45

22

53 5

57,4

0,00398 О,ООЭ57 0,00301

0,00459 0,00409

0,00295 0,00354

79,!

0,34

78,2 . 82,4

0,52 0,47

78, 3

0,41

76,8

О,ЭЭ

78,6

0 40

80,1

0 45 еКонцентрат термомехенической дефосфорации введен в агломерированном виде.

Редактор A.Êoçîðèý

Заказ 1119/22 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Марганцевый агломерат

AMHB-1

: Исходный марганцевый, концентрат термомеха; нической дефосфорации Известняк

Окатьяпи железорудные

Отходы собственного производства

Агломерированный марганцевый концентрат

1 термомеханической дефосфорации

Углеродистый еосстановитель

Флв)с

Отходы собственного производства

Железосодержа1цие материалы

Mepraíöåâûé концентрат термомеханической дефосфорации.

Нарганецсодержащее сырье

Удельное содержание фосфора в вйхте ° Р/Mn

Содержание в сплаве,йг марганца фосфора

Мп Si0< СаО MgO Fe P P/Ìï

45,5 19,1 5,2 1,9 2,1 0,209 0,00459

49,8 15,5 1,3 1„7 2,8 0,15 0,00301

Составитель К.Сорокин

ТехРед M,Äèäûê Корректор М.Васильева