Шихта для выплавки силикомарганца

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке силикомарганца в электрических печах. Целью изобретения является увеличение газопроницаемости шихты, повышение извлечения марганца и производительности процесса. Шихта для выплавки силикомарганца содержит, мас.%: углеродистый восстановитель 14-22

кварцит 9-17

гидропоризованный марганцевый шлак 3-45

марганецсодержащие материалы остальное. Изобретение позволяет увеличить газопроницаемость шихты на 14-48%, повысить извлечение марганца на 4,2% и производительность процесса на 3,6%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 С 22 С 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3-45

14-22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4391 748/31-02 (22) 10.03,88 (46) 15.09.89.Бюл. У 34 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) Б.Ф.Величко, А,В.Коваль, Г..Д.Ткач, П.Ф.Мироненко, А.П.Еремеев, Ю,В.Щербак, В.М.Статива, А.Н.Овчарук, И.П,Рогачев и .А.Ф.Фомичев (53) 669.168 (088.8) (56) Бюллетень. Черметинформация, 1981, 9 3, с. 38.

Технологическая инструкция по выплавке силикомарганца, ТИ 146-Ф-40-84, Никополь, 1984.

Изобретение относится к черной ме-. таллургии и может быть использовано при выплавке силикомарганца в электрических печах.

Цель изобретения — увеличение газопроницаемости шихты, повышение извлечения марганца и производитель-. ности процесса.

Предлагаемая шихта для выплавки силикомарганца содержит марганецсодержащие материалы, кварцит,углеродистый восстановитель и гидропоризованный марганцевый шлак фракции 5—

150 мм и пористостью 15-45_#_ при следующем соотношении компонентов,мас.Х:

Углеродистый восстановитель

„„SU„„1507840 А 1

2 (54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СИЛИКОМАРГАНЦА (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке силикомарганца в электрических печах. Целью изобретения является увеличение газопроницаемости шихты, повышение извлечения марганца и производительности процесса. П1ихта для вьйлавки силикомарганца содержит, мас.Х.: углеродистый восстановитель 14-22; кварцит 9-17;гидропоризованный марганцевый шлак 3

45; марганецсодержащие материалы остальное. Изобретение позволяет увеличить газопроницаемость шихты на

Ф

14-48Х, повысить извлечение марганца на 4,2Х и производительность процесса на 3,6Х. 1 табл.

С::

Кварцит 9-17

Гидропоризованный марганцевый шлак

Марганецсодержащие материалы Остальное

Одним из методов увеличения газопроницаемости шихты является увеличение доли крупного материала.Сравнительными исследованиями установлено, что сопротивление слоя силикомарганцевой шихты газовому потоку может быть снижено за счет дополнительного введения в нее гидропоризованного марганцевого шлака, который получают путем объемной поризации — 1507840 жидкой струи марганцевого шлака потоком воды. При этом, в отличие от грануляции, объемная поризация позволяет получать кусковый марганцевый

5 шлак фракции 5-150 мм пористостью

15-45Х.

Введение в состав силикомарганцевой шихты гидропоризованного марганцевого шлака фракции 5-150 мм и по- 10 ристостью 15-45Х позволяет повысить газопроницаемость шихты, использование восстановительной способности и физического тепла образующихся газов, стабилизировать газовый режим,интен- 15 сифицировать процесс выплавки силикомарганца и повысить извлечение марганца.

Проведенными исследованиями установлено, что газопроницаемость столба силикомарганцевой шихты зависит от ее газодинамических характеристик.

Вследствие различного распределения шихтовых материалов по крупности и по массе в разных участках печи газо-2 динамические характеристики изменяются. Установлено влияние порозности на критерий газодинамической устойчивости. Чем больше размер кусков шихты, тем меньше величина суммарной по- 30 верхности, меньше неравномерности распределения скоростей, а отсюда и потери кинетической энергии. С увеличением порозности (удельного объема межкусковых пустот) действительная 35 скорость снижается, что свидетельствует о выравнивании пути движения газа. При достижении порозности 0,35—

0,45Х влияние ее на величину критерия газодинамической устойчивости 40 значительно ослабевает.

В отличие от .известных шихт, по- . розностью 15-25Х, предлагаемая шихта имеет порозность 0,30-0,45 и харак- теризуется повышенной гаэопроницае- 45 мостью, что позволяет вести выплавку силикомарганца на повышенной мощности печи беэ образования свищей, улучшить условия восстановления оксидов марганца и повысить его извлечение в сплав.

Выбранное количество вводимого в шихту гидропоризованного марганцевого шлака по верхнему пределу обуслав" ливается тем, что введение его в ших-.55 ту более 45 не оказывает существенного влияния на показатели выплавки.

Кроме того, как показали результаты опытов, увеличение содержания гидро-. пориэованного марганцевого шлака приводит к снижению использования восстановительной способности и физического тепла газа, что обусловлено уменьшением времени взаимодействия восстановительных газов с шихтовыми материалами. Введение в шихту менее

3 гидропоризованного марганцевого шлака не обеспечивает необходимой газопроницаемости шихты из-за сравнительно низкой порозности, При содержании углеродистого восстановителя в шихте менее 14 снижается извлечение марганца в сплав и производительность печи, а при содержании его в шихте.более 22Х увеличивается электропроводность шихты, что приводит к нарушению .электрического режима и увеличению расхода электроэнергии.

Введение в шихту менее 9Х кварцита сопровождается получением силикомарганца марки СИн14, а при содержании кварцита более 17Х получается сплав с содержанием кремния более

20, при этом увеличивается расход электроэнергии, ухудшается шлаковый режим выплавки.

Для подтверждения выбранных граничных значений компонентов в идентичных условиях были проведены исследования по выплавке товарного силикомарганца на известной и предложенной.шихте. Опытные плавки проводили в промышленной электропечи РП3-63.

В качестве шихтовых материалов применяли марганцевый агломерат

ANHB-2, содержащий мас. : Мп 40,3;

Si0< 24,6; СаО 5,6; MgO 2,2; P 0,12, содержание фракции - 5 мм в котором достигало 20-30Х кварцит, содержащий мас. : ЯiО 96,8; СаО 0,3; NgO

0,1; P 0,01 фракции 25-60 мм, кокс сортированный, содержащий 83,4Х С, фракции 5-20 мм и гидропоризованный марганцевый шлак, содержащий,мас.X:

Nn 15,7; SiO< 24,2; СаО 36,7; MgO

2,8; P.0,002, фракции — 5-150 мм и пористостью 15-45 .

Для сравнительной оценки газодинамической характеристики шихты, загружаемой в ферросплавную печь,рас- читывали коэффициент газопроницаемости „,представляющий собой газодинамическую характеристику шихты, найденную через перепад давлений в печи с учетом температуры и давления

1507840

3-45 звестная Предложенная шихта, мас,X по икта, в ари актам

Компоненты шихты и показатели мас.% з (а ) ь

1 2

Марганецсодержащие материалы

Кварцит

Углеродистый восстановитель

Гидропоризованный марганце" вый шлак

Газопроницаемость шихты

,. ° 10

Извлечение марганца в сплав,7.

Производительность печи, Х

77 74 16 13

8 9 17 18

13 14 22 23

74

12,5

l3 5

45 46

2 3 24

188 192

78,4 ?7,9

102,8 99,7

149 1 54 180

78,1 79,1 82,5

99,9 102,6 103,6

78,3

100

Составитель К,Сорокин

Техред И.Верес

Редактор M.Toâòèí

Корректор В.Гирняк

Заказ 5522/32 Тираж 576 Подписное КИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 газа. Чем выше „, тем более газопроницаем столб шихтовых материалов.

Состав опытных шихт и результатов промышленных испытаний выплавки сили5 комарганца приведены в таблице.

Проведенные исследования показали, что выплавка силикомарганца из шихты

I предложенного состава с дополнительным введением гидропоризованного 10 марганцевого шлака фракции 5—

150 мм и пористостью 15-45Х позволяет увеличить газопроницаемость столба силикомарганцевой шихты, повысить извлечения марганца на 4,2Х и производительность процесса на 3,6Х.

Формула изобретения

Шихта для выплавки силикомарганца, включающая марганецсодержащие мате- 20 риалы, кварцит и углеродистый восста- новитель, отличающаяся тем, что, с целью увеличения газопроницаемости шихты, повышения извлечения марганца и производительности процесса, она дополнительно содержит гидропоризованный марганцевый шлак фракции 5-150 мм и пористостью 15-45Х при следующем соотношении компонентов, мас,X:

Углеродистый восстановитель 14-22

Кварцит 9-17

Гидропориэованный марганцевый шлак

Марганецсодержащие материалы Остальное