Способ флюсовой выплавки высокоуглеродистого ферромарганца

 

Изобретение относится к черной металлургии , конкретно к производству марганцевых ферросплавов - высокоуглеродистого ферромарганца. Цель изобретения - стабилизация отвальных шлаков, повышение извлечения марганца, удельной производительности и снижение удельного расхода электроэнергии. Предложено в шихту дополнительно вводить материалы, содержащие МдО, а плавку вести на шлаках с поддержанием отношения оксида магния к оксиду кальция равным 0,125-0,35, а оксида кальция к кремнезему - 0,8 -1,1, контролировать химический состав шлака и поддерживать указанные пределы соотношений путем подачи MgO-содержащих материалов под электроды. За счет выбора указанных соотношений оксидных составляющих шлакового расплава достигается его стабилизация при охлаждении, улучшаются физические свойства в жидком состоянии. Это обеспечивает по сравнению с известным способом снижение удельного расхода электроэнергии с 3920 до 3590 кВт ч/б.т.,повышение извлечения марганца с 76,2 до 81,5% и производительности печи на 1,1 б.т./1 МВт. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 33/04

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688218/02 (22) 10.03.89 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) M.È.Ãàñèê, П.Ф.Мироненко, Б.Ф.Величко, А.В.Коваль, Г.Д.Ткач, И.И.Люборец, С.В.Стоян, А.В.Бубликов, А.Н.Овчарук, И.П.Рогачев, И.Г.Кучер и А.П.Еремеев (53) 669. 168(088.8) (56) Гасик М.И., Лякишев Н,И„Емлин Б.И.

Теория и технология производства ферросплавов. М.:Металлургия, 1988,с.250 — 268.

Технологическая инструкция по выплавке высокоуглеродистого ферромарганца. ТИ.

146-Ф-33-82, Никополь, 1982. (54) СПОСОБ ФЛЮСОВОЙ ВЫПЛАВКИ, ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАН ЦА (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству марганцевых ферросплавов — высокоуглеродистого ферромарганца. Цель изобретения — стабиИзобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству ферросплавов,и может быть использовано при выплавке высокоуглеродистого ферромарганца в электрических печах.

Цель изобретения — стабилизация отвальных шлаков, повышение извлечения марганца, удельной производительности и снижение удельного расхода электроэнергии.

В отличие от известного способа предложено в состав шихты дополнительно вводить материал с оксидами магния в количестве, обеспечивающем получение в отвальном шлаке отношений MgO к СэО и

„„. Ж „„1691417 А1 лизация отвальных шлаков, повышение извлечения марганца, удельной производительности и снижение удельного расхода электроэнергии. Предложено в шихту дополнительно вводить материалы, содержащие MgO, а плавку вести на шлаках с поддержанием отношения оксида магния к оксиду кальция равным 0,125-0,35, а оксида кальция к кремнезему — 0,8 — 1,1, контролировать химический состав шлака и поддерживать указанные пределы соотношений путем подачи Mg0 ñoäåðæàùèõ материалов под электроды. 3а счет выбора указанных соотношений оксидных составляющих шлакового расплава достигается его стабилизация при — охлаждении, улучшаются физические свойства в жидком состоянии.

Это обеспечивает по сравнению с известным способом снижение удельного расхода электроэнергии с 3920 до 3590 к Вт ч/б.т.,п овышение извлечения марганца с 76,2 до 81,5 Д и производительности печи на 1,1 б.т./1 МВт.

1 табл. и

СаО к, SiC4 соответственно 0,125 — 0,25 и 0,8 — 1,1, вести контроль химического состава отвального шлака, а поддержание указанных пределов соотношений осуществлять дополнительной подачей под электроды материала с оксидами магния.

Физико-химическая сущность предлагаемого способа производства высокоуглеродистого ферромарганца заключается в том, что он позволяет поЛучать отвальные шлаки, не подверженные рассыпанию, за, счет внедрения в решетку 2СаО SiOz, находящегося в шлаке, оксидов магния, предотвращающих его полиморфизм. При этом отвальной шлак, как показали рентгено1691417 структурн ые исследован ия, и редставлен ы браунитом ЗМп20з МпЯ Оз, мервинитом

CagMo(S !04)z, грамматитом МозСа($!Ол)л, антинометом СаО 3(Ы9, Ре)0 4SIO; и незначительным количеством )3-2СаО SIO, не 5 прошедшим в у-модификацию, Кроме того, введение плавки по предлагаемому способу позволяет улучшить физико-химические условия восстановления марганца и кремния за счет снижения элек- 10 тропроводности шлакового расплава, Так, исследования электропроводности ферромарганцевых шлаков при 1450 — I500OС показали, что обычные промышленные шлаки при 1500 С имеют электропроводность 80 — 15

90 Ом м, а поддержание L шлаках отношения MgO к СаО равным 0.125 — 0„35 и СаО к

ЗЮг — в пределах 0,8 — 1,1 позволяе г сни ить их электропроводность до 70 — 75 Ом м, Опытным путем установлено, что при 20 ведении плавки на шлаках с отношением

MgO к СаО менее 0,125 не обеспечивается их стабилизация и шлаки рассыпаются до пылевидной фракции.

Повышение отношения более 0,35 при- 25 водит к повышению электропроводно"ти

1 шлака, снижению извлечвния марганца и увеличению кратности шлака.

Пределы отношения оксида кальцля к кремнезему обусловлены установленной 30 зависимостью (в ходе промышленного рпробования предлагаемого способа выплавки) между основностью шлака СаО/SIG2, удельным расходом электроэнергии (С уд, кВт Ч 35

--à — ) и содержанием кремния в сплаве ()

Оуд =-9639+ 24932 — 11262В ; и == 0.,24

F = 2,7 (Si) = -16,7+ 38,4 — I8,8 В;  — — 0,23; F 40

= 2,6, Повышение отношения СаО к SIO; в пределах 0,8 — 1, I приводит к росту температуры процесса и, следовательно, к ул/чшению восстановления марганца, кремния 45 и повышению содержания кремния з металле, Дальнейшее повышение основнссти снижает активность кремнезема и содержание кремния в сплаве, При этом увеличивается удельный расход 50 электроэнергии и снижается производительность печи. Уменьшение основности менее

0 8 приводит к снижению активности МпО в шлаке, кроме того, уменьшается извлечение марганца в сплав и увеличивается удельный 55 расход электроэнергии„

Для подтверждения выбранных граничных значений по поддержанию в ферромарганцевых шлаках отношений MgO к СаО и

СаО к SIGz в идентичных условиях проведены исследования по выплавке высокоуглеродистого ферромарганца по известному и предлагаемому способам, Опытные плавки проводят в промышленной рудовосстановительной печи мощностью 63МВА. Для выплавки ферромарганца используют марганцевый агломерат марки АМНВ-1 (Мп 45,7 ; SION

20,0%; СаО 6,20, М90 1,9%> А120з 2,4о

Реоьщ 4,2%);0,22; АМО (Mn 35,8 ; SION

15,2 ; СаО 28,6%; MgO 2,3 ; А!20з 1,8, Fept.@ 3,8 ; Р 0,22 /,), производимых на

НЗФ в соответствии с требованиями СТП146-28-82.

В качестве восстановителя используют коксик (С 87%), поставленный в соответствии с требованиями ТУ 146-04-02-81, В качестве флюса используют известняк (СаО

54.7 ; SIO2 1 8 / MgO 2,11 ; Р 0,205 ) по

ОСТ 1464-80.и доломит (Mg0 24 ; SION

2,1 ; СаО 32/; P 0,005%) по ГОСТ 1037563, Железосодержащей добавкой служат неофлюсованные окатыши (Fe бб ) по ТУ

1 4-9-132-78).

По известному способу сплав выплавляют в соответствии с ТИ 146-Ф-33-82 флюсовым способом, непрерывным процессом, в закрытых электропечах РПЗ-48 (63) на 7—

13 ступенях напряжения при силе тока на электродах 95 — t10 кА. Колоша шихты следующая, кг; марганцевый агломерат 1440, известняк 460 — 500; железорудные окатыши 70 — 75; коксик 275 — 290. При этом для получения сплава с содержанием кремния менее 2% основность шлака СаО/SIOUX находится на уровне 1,14-1,25; а средний состав шлака поддерживают равным, мас. : Мп

12; SION 33; СаО 40: MgO 3,0; А!20з 10; Р

0,002. Отклонение MgO/СаО составляет менее 0,1

Выплавку сплава по предлагаемому способу осуществляют непрерывным процессом с дополнительной завалкой доломита. Шихтовые материалы дозируют на дозировке из расчета получения основности шихты СаО/SIOz 0,7 — 0,9. Шихтовые материалы смешивают и непрерывно подают в рудовосстановительную печь. Колоша шихты следующая, кг; марганцевый агломерат

1440; известняк 200 — 220; доломит 200—

250; железорудные окатыши 1Π— 75; коксик

270 — 310.

Выплавку производят на 3 — 6 ступенях напряжения при силе тока на электродах

110 — 125 кА. Плавку ведут на шлаках, в которых отношение оксида магния к оксиду кальция равно 0,125 — 0,35, а оксида кальция к кремнезему — 0,8-1,1. 4тобы соблюдались указанные соотношения, ведут постоянный

1691417 производительность увеличивается на 1,1 б.т./1МВт и извлечение марганца повышается с 76,2 до 81,5 .

Способ

Параметры и показатели процесса

П е агаемый по ве тикали

Известный

Отношение MgO/

/СаО в отвальном шлаке

Отношение СаО/SiOz в отвальном шлаке

Состояние шлака

0,2375

0,35

0,36

0,9

0,124

0,125

1,195

0,95

079

0,8

Рассыпающийся

Стабилизированный

Стабилизированный. Стабилизированый

Частично рассыпающийся

Частично рассыпающийся

1,2

1,4

0,7

0.7

0,82

1,0

Содержание кремния в металле,g

Удельный расход электроэнергии, кВт. ч/б.т.

Удельная производительность б.т./1МВт

Извлечение марганца

К атность шлака

3920

3650

3900

3590

3800

3820

5,6

81,4

1,68

5,2

76,2

186. 5,4

81,0

1 70

5,9

1,58

5,8

77,3

1 61

6,3

81,5

1,6. Составитель О.Веретенников

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор M.Ïåòðîâà

Заказ 3908 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 контроль химического состава шлака. При их отклонении по команде автоматизированной системы управления технологическим процессом осуществляют дополнительную подачу из печного бункера металлургического доломита, что обеспечивает стабильный электрический и тепловой режим выплавки, а также повышение извлечения марганца и ТЭП-выплавки. Средний состав шлаков, на которых ведут выплавку, следующий, мас.$: Mn 10; Si02 35; СаО 35:

MgO 6,5; АЬОз 10; Р 0,002. Полученные шлаки не рассыпаются после длительного хранения и могут вовлекаться в производство.

Показатели процесса выплавки ферромарганца по известному и предлагаемому способам приведены в таблице.

Из приведенных данных следует, что выплавка ферромарганца по предлагаемому способу позволяет получать стабилизированные отвальные шлаки при существенном улучшении показателей выплавки. Так, удельный расход электроэнергии снижается с 3920 до 3590 кВт ч/б.т., 5 Формула изобретения

Способ флюсовой выплавки высокоуглеродистого ферромарганца, включающий непрерывную загрузку шихтовых материалов, их проплавление и периодический вы10 пуск продуктов плавки, отличающийся тем, что, с целью стабилизации отвальных шлаков, повышения извлечения марганца, удельной производительности и снижения удельного расхода электроэнергии, в шихту

15 перед заливкой дополнительно вводят материал с оксидом магния в количестве, позволяющем получать в отвальном шлаке отношение оксида магния к оксиду кальция равным 0,125 — 0,35, а оксида кальция к

20 кремнезему-0,8 — 1,1, ведут контроль химического состава отвального шлака и поддержание указанных пределов соотношений осуществляют д4полнительной подачей под электроды материала с оксидами магния.