Шихта для выплавки малофосфористого шлака
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству ферросплавов. Целью изобретения является повышение извлечения марганца, снижение удельного расхода электроэнергии, повышение производительности и утилизация отходов производства. Шихта содержит, мас.% углеродистый восстановитель 8-16 отвальный шлак товарного силикомарганца 3-5 бессолевой шлак производства вторичного алюминия 1-5 марганцевый концентрат остальное. Применение шихты позволяет повысить извлечение марганца в шлак на 1-2,3%, снизить удельный расход электроэнергии на 100-120 кВт<SP POS="POST">.</SP>ч, повысить производительность процесса получения шлака на 2%. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕа1УБЛИК
А1 (19) (ИЭ (S>) S С 22 С 33/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Отвал ьный шла к товарного снлико3-5 марганца
Бессолевой шлак
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4484028/31-02 (22) 20.09.88 (46) 07.12 оО Бюл Р 45 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) М,И.Гасик, И.И.Водин, А.И.Погребняк, В,Н.Матюшенко, В.Д.Белан, В.А,Гаврилов, В.А,Саранкин, И.Б,Качаловский, Ю.И,Циргвава и А.H.Ìîðîçîâ (53) 669 . 168 .3 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР
К - 914640, кл. С 21 С 5/54, 1982.
Гасик М.И., Емлин Б.И. Электрометаллургия ферросплавов. — Киев: Вища школа, 1983, с. 376. (54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ МАЛОФОСФОРИСТОГО ШЛАКА
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству ферросплавов .
Целью изобретения является повышение извлечения марганца, снижение удельного расхода электроэнергии, повышение производительности и утилизация отходов производства.
Предлагаемая шихта для выплавки малофосфористого шлака содержит марганцевый концентрат, углеродис.тый восстановитель, отвальный шлак товарного силикомарганца и бессолевой шлак производства вторичного алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.Х .
Углер одистый восстановитель 8-16 (57) .Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству ферросплавов ° Целью изобретения является повышение извлечения марганца, снижение удельного расхода электроэнергии повышение пропзвсдитель . ости и утилизация отходов производства
Шихта сод ержит, ма с . Е: угл ер адис тый восстановитель 8-16, отвал ьлый шлак товарного силикомарганца 3-5; бессолевой шлак производства вторичного алюми ния 1-5, марганцевый ко нце лтр а т остальное. Пр, менелче шпхты пc ýâîë чет повысить извлеч ение марганца р, шлак на 1-2,3Е, снизить уде льный расход электроэнергии на 1001 20 кВт, ч, повысить производителт.— ность процесса получения шлака на
2Х. 1 табл. произволстл:-; вторичного а:.к илия 1-5
Марганцевый концентрат Остальное
Введение бессолевого шлама производства втори .ного алюминия в шихту для малофосфористого шлака интенсифицирует процесс его выплавки вследствие алюминотермического восстановления высших окислов марганца, которое с опровожда ется э начител ьным изменением энергии Гиббса, благодаря чему процесс протекает с высоким полезным извлечением марганца. Зкзо1611968
15
25
35
55 термичность этого процесса способствует интенсивному разогреву шпакового расплава, что позволяет сократить длительность его нагрева и снизить расход электроэнергии. При этом дос, тигаются очень высокие температуры, которые обеспечивают получение шлака и металла с температурой, ! превышающей начало кристаллизации, хорошее разделение металлической и шлаковой фаз, высокую скорость про цесса °
Повышению технико-экономических. ! показателей процесса выплавки малофосфористого шлака способствует и ( замена определенной части кремнезе-! ма на глинозем, так как установлено, ( что при отношении NIIOJSiO< > 2,3 и ( при наличии свободных ионов кислорода влияние повышения содержания
А1 0э в шкале подобно SiO . Вначале
Аl О> снижает вязкость шлакового расплава, затем при содержании глинозема более 12 резко ее увеличивает. В интервале концентраций Al 0
8-12 вязкость шлакового расплава минимальна. Кроме того, частичная замена кремнезема на глинозем при . выплавке малофосфористого шлака расширяет область жидкого состояния при низких температурах, что находится в соответствии с тройной диаграммой
МпΠ— SiO< — А1 0 . Линия ликвидуса для глиноземистых шлаков но мере увеличения концентрации А1 0 до
8-12 . смещается в область более низких температур. Одновременно глиноземистый шлак по сравнению с кремнеземистым имеет более низкую удельную электропроводность, что обеспечивает возможность поддержания в печи повышенного напряжения при одновременном сохранении достаточно высокой жидкоподвижности шлака.
Таким образом, введение алюминия и глинозема в шихту для МФЫ дало бы воэможность регулировать физикохимические свойства расплавленного шпака и тем самым влиять на ход процесса. Оптимальным соотношением между. алюминием и глиноземом для проявления эффекта синергизма в данном случае является отношение Al:Al О> (0,1-0,2):1, Именно в таком соотношении находятся алюминий и глинозем в в бессолевых шлаках производства вторичного алюминия. В этих шлаках так( же присутствует и кремнезем, но поскольку .содержание его незначительно (до 1-2 ), он не оказывает влияния на ход технологического процесса.
Пример. В идентичных условиях проводят сопоставительный анализ т ехнико-экономических пока зателей выплавки малофосфористого шлака на шихте предлагаемого состава и известного. Малофосфористый шлак получают периодическим процессом в печах мощностью 5000 кВА. Продолжительность плавки 3 ч. Опробовано шесть составов шихты, отличающихся друг от друга содержанием бессолевых шпаков производства вторичного алюминия равным в каждом составе 0,5; 1,0g
3 0; 5 0 и 5,5 мас. .
Полученные результаты приведены в таблице.
Химический состав бессолевого отвального шлака производства вторичного алюминия, мас. : алюминиевйй металл 8,8-16,2; Аl О э 81, 1-88,5, примеси: Mg àc. О, 25, БiO<< 2; Епа с0,25, Си 0,15.
Отвальный шлак товарного силикомарганца сод ержит, мас.,: SiO 49, 8, Аl О 5,2< СаО 7,9, MgO 8,4; МпО
27,5, п.п.п. 1,2.
Марг анцевый концентрат содержит, мас. : SiOp 14,5; Al О. 2 1, MgO 1 0;
МпО 57,5; P 0,19," п.п.п. 21,21, Минимальная присадка бессолевых шлаков производства вторичного алюминия 1,0, ниже этого предела присаживать шлаки нецелесообразно, так как они не оказывают влияния на технико-экономические показатели процесса.
Увеличение содержания шлаков (более 5 мас. ) приводит к получению малофосфористого шпака с содержанием
Al 0 больше 1 2, что резко увеличивает вязкость расплава вследствие усложнения KQMIIJIPKcHbIx анионов и их размеров. Кроме того, увеличение содержания глинозема сверх этого предела способствует появлению тугоплавкой фазы — галаксита (МпО А1 0 ) .
Пределы содержания других компонентов установлены с учетом расхода бессолевых шлаков производства вторичного алюминия и обеспечением условий получения малофосфористого шпака, Результаты исследований показывают, что оптимальньм является состав шихты со следуюшим соотношением компонентов, мас. .: марганцевый концентратт 8 1, угл ер од ис т ый Boc ст анови5 161 тель 12; отвальный шпак товарного силикомарганца 4; бессолевые шлаки производства вторичного алюминия 3.
При этом наблюдается наибольшее извлечение марганца (88, 7X) .
Таким образом, предлагаемый состав шихты обеспечивает повышение извлечения марганца на 1-2,3Х, снижение удельного расхода электроэнергии на 100-120,кВт,ч, повышение производительности процесса на 2 отн.X.
Кроме того, изобретение позволяет эффективно утилизировать. отходы смежной отрасли.
3-5
Формула и з обр ет ения пр оиз вод ства вторичного апюминия
Марганцевый концентрат
Шихта для выплавки малофосфористого шлака, содержащая марганцевый концентрат, углеродистый восстанови1-5
Остальное
Показатели для состава Характеристики шихты
6 (известный) 3 4
Содержание компонентов, мас ° 7: марганцевый концентрат углеродистый восстановитель
88 81
8 12
88,5 73,5
8 16
77,6
15,6 отвальные шлаки
6,8
0,5 5,5
87,0 88,7 88,2 86,45 86,4
86,3
1223 1211 1230 1252 1250
1255
180 143
160 250
251
266
1320. 1308 1340 1420 1410 электроэнергии, кВт ° ч/б.т, Производительность печи, б,т./сут
1426
62, 1 63,9 63,4 61,5
61,7
61,5
Составитель К.Сорокин
T exp ед Л. Сердюкова Корр ектор Л. Пилип енко
Редактор Н.Гунько
Заказ 3814 Тираж 490 Подписное
ВНИИПИ 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 товарного силикомарганца бессолевые шлаки . производства вторичного алюминия
Извлечение марган- .. ца, Х
Удельный расход марганцевого концентрата, кг/б.т. углеродистого восстановителя, кг/б.т
1968 тель, отвальный шп товарного силикомарганца, отличающаяся тем, что, с целью повышения извлечения марганца, снижения удельнсго расхода электроэнергии, повышения производительности и утилизации отходов, она дополнительно содержит бессолевой шлак производства вторичного алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.I:
Углеродкистый воестановитель 8-16
Отвальный шпак товарного силикомарганца
Бессолевой шпак
