Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве марганцевых ферросплавов, в частности высокоуглеродистого ферромарганца . Целью изобретения является снижение электропроводности шихты,увеличение ее газопроницаемости, повышение извлечения марганца и производительности процесса . Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца содержит , мас.%: углеродистый восстановитель 10-18; железосодержащая добавка 0,2-4; флюсующая добавка 1,0-20 пемза малофосфористого шлака 2-40 и марганецсодержащие материалы - остальное. При этом пемза малофосфористого шлака имеет следующий химический состав, мас.%: закись марганца 35-56; кремнезем 22-32; оксид кальция 5-15; оксид магния 2-8; оксид алюминия 6-16; оксид фосфора 0,045-0,206. Применение шихты позволяет уменьшить электропроводность шихты с (2.9-1,2) до(6,5-1,0) . , , увеличить газопроницаемость столба шихтовых материалов , Повысить извлечение марганца на 4,3% и производительность печи на 55%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 33/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .,",,-.::...л-:,.и
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
10 — 18;
1,0-20;
2 — 40; (21) 4681696/02 (22) 10.03.89 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (71) Днепропетровский металлургический институт
{72) 6,Ф.Величко, А.В.Коваль, П.Ф.Мироненко, Г.Д.Ткач, А.Н.Овчарук, И.П.Рогачев, А.П.Еремеев, Ю.В.Щербак, А.Н.Кузьменко, О.Г.Ганцеровский и С.В,Стоян (53) 669.168.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N . 1507840, кл. С 22 С 33/04, 1988.
Технологическая инструкция по производству углеродистого ферромарганца в мощных электрических печах типа РП3-48, ТИ вЂ” 146 — Ф вЂ” 33 — 82. Никополь, 1982. (54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве марганцевых ферросплавов, в частности высокоуглеродистого ферромарганца. Целью изобретения является снижеИзобретение относится к черной! металлургии и может быть использовано при производстве марганцевых ферросплавов, .в частности высокоуглеродистого ферромарганца.
Целью изобретения является снижение электропроводности шихты, увеличение ее газопроницаемости, повышение извлечения марганца и производительности процесса.
Предлагаемая шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца содержит марганецсодержащие материалы, флюсующую добавку, железосодержащую добавку, углеродистый восстановитель и
„„5U „„1693106 А1 ние электропроводности шихты, увеличение ее газопроницаемости, повышение извлечения марганца и производительности процесса. Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца содержи;, мас,g: углеродистый восстановитель 10-18; железосодержащая добавка
0,2 — 4; флюсующая добавка 1.0 — 20; пемза малофосфористого шлака 2 — 40 и марганецсодержащие материалы - остальное. При этом пемза малофосфористого шлака имеет следующий химический состав, мас.g: закись марганца 35 — 56; кремнезем 22-32; оксид кальция 5-15; оксид магния 2-8; оксид алюминия 6 — 16; оксид фосфора 0,045-0,206.
Применение шихты позволяет уменьшить электропроводность шихты с (2.9 — 1,2) 10
; до(6,5 — 1,0), 10 ом ° см, увеличить газопроницаемость столба шихтовых материалов, повысить извлечение марганца на 4,3 и производительность печи на 55 . 1 з.п. ф-лы, 1 табл. пемзу малофосфористого шлака фракции
10 — 200 мм и насыпной плотностью 4001100 кг/м при следующем соотношении компонентов, мас. : углеродистый восстановитель железосодержащая добавка 0,2 — 4; флюсующая добавка пемза малофосфористого шлака марганецсодержащие материалы— Остал ьноб
1693106 (I
При этом пемза малофосфористого шлаКа имеет следующий химический состав, мас. : закись марганца 35-56, кремнезем 22-32, оксид кальция 5 — 15; оксид магния 2 — 8; оксид алюминия 6 — 16; оксид фосфора 0,045 — 0,206.
Введение в состав ферромарганцевой ихты шлаковой пемзы фракции 10-200 мм насыпной плотностью 400-1100 кг/м поволяет снизить электропроводность ших гы, повысить ее гаэопроницаемость, спользование восстановительной способости и физического тепла образующихся азов, стабилизировать электрический и гаовый режим, интенсифицировать процесс
ыплавки ферромарганца и повысить иэвлеение марганца.
Пределы насыпной плотности зависят т фракционного состава пемзы малофосористого шлака. Выбранные пределы на-— ыпной массы пемзы малофосфористого шлака по верхнему пределу обуславливается тем, что введение в шихта пемзы с плотйостью более 1100 -кгlм увеличивает электропроводность шихты и снижает газо роницаемость, Применение пемзы плотностью менее 400 кг/м снижает использование восстановительной способ ности и физического тепла колошникового аза, что приводит к ухудшению показатеЛей выплавки.
Выбранное количество вводимой в ших,гу пемзы малофосфористого шлака по верхнему пределу обуславливается тем, что введение его в шихту более 40 мас.% не оказывает существенного влияния как на нижение ее электропроводности, так и на
" oêàçàòåëü выплавки. Кроме того, увеличение содержания шлаковой пемзы приводит к снижению использования восстановительной способности и физического тепла газа, что обусловлено уменьшением времени взаимодействия восстановительных газов с шихтовыми материалами, Введение в шихту менее 2 мас. шлаковой пемзы не снижает электропроводность и не обеспечивает необходимой газопроницаемости шихты из-за сравнительно низкой порозности.
При содержании углеродистого восстановителя менее 10о снижается извлечение марганца в сплав и производительность печи, а при содержании его в шихте более 18 мас,% резко возрастает содержание кремния в сплаве, превышая допустимые. Кроме того, в результате увеличения электропро10
При содержании в шихте менее 0,2 мас.% металлодобавок (например, чугунной стружки) снижается извлечение марганца, удельная производительность печи и растет расход электроэнергии, При содержании в шихте более 4 мас. металлодобавки приводит к получению нестандартного сплава по содержанию марганца, 20
Для подтверждения выбранных граничных значений компонентов в идентичных условиях проведены исследования по выплавке высокоуглеродистого ферромарганца на известной и предлагаемой шихте.
Опытные плавки проводили в промышленной электропечи РПЗ-48М2. Провели сопоставительные спекания с использованием в качестве флю а известняка и доломита, в качестве углеродистого восстановителя— коксика и газового угля,в качестве железосодержащей добавки — чугунной стружки и железорудных окатышей, а в качестве марганцевого сырья — агломератов марганцевых АМН — и AMO.
В качестве шихтовых материалов применяют марганцевый агломерат неофмосованный АМН — i, содержащий, мас.%: Мп
45,8; Si02 18,8; СаО 4,9; А120з 1.5; MgO 2,4;
Р 0,22 и офмоссованный АМО, содержащий, мас. : Мп 38,1; SION 15,8; СаО 21,3; MgO
1,34; P 0,197, содержание фракции 5 мм в которых на колошнике достигает 25 — 35%.
Коксик сортированный (83,4 С) и газовый уголь (82,6% С) фракции 5-20 мм. Чугунная стружка и железорудные окатыши, Пемза малофосфористого марганцевого шлака, содержащая, мас.%: Мп 42,8; SiOz 29,6; СаО б 9; Р 0,01, фракции 10 — 200 мм и насыпной плотностью 400 — 1100 кг/м . Известняк, содержащий, мас.%: СаО 54,7; SiOg 1,8; MgO
2,11/ Р 0,005, и доломит, содержащий, мас,%: MgO 24; ЫО2 2,1; СаО 32; Р 0,005, фракции 5 — 60 мм.
Для сравнительной оценки свойств ферромарганцевых шихт, в процессе плавки определяют их электропроводность и газодинамические характеристики. Коэффиводности шихты нарушается электрический режим и растет расход электроэнергии.
Введение в шихту менее 0,5 мас.% флюсующей добавки не позволяет получить стандартный по кремнию сплав, а при содержании более 30 мас.% растет удельный расход электроэнергии за счет ухудшения шлакового режима, при этом падает производительностьь печи.
1693106 циент газопроницаемости ., представляющий собой газодинамическую характеристику, определяют по следующему выражению: . g<,еЧГ «Рd12 Р где Н вЂ” высота столба шихты между датчи10 ками давления, м;
Q — количество газа, проводящее через столб материалов в ферросплавной печи, м /с;
Л Р вЂ” верхний перепад давления, ат;
Р— давление под колошником, ат;
Т вЂ” температура колошника, К;
dip — средний размер кусков шихтовых материалов, м.
Состав опытных шихт и результаты промышленных испытаний выплавки ферромарганца приведены в таблице, Первоначально для выбора оптимального соотношения компонентов предлагаемого состава шихт готовят составы 5 — 13 (таблица). Наилучшие показатели, характеризующие извлечение марганца и производительность, отвечают составу
7, содержащему, мас. : агломерат 52,4; же лезосодержащая добавка 1,9; флюс 11,5; 3 восстановитель 14; пемза малофосфористоm шлака 21. Затем с целью установления влияния флюса углеродистого восстановителя, железосодержащей добавки и марганцевого сырья провели сравнительный анализ на известной (составы 1 — 4) и предлагаемой (составы 10 — 13) шихте, Приведенные результаты исследований ° в таблице показывают, что выплавка высокоуглеродистого ферромарганца из шихты 4 предлагаемого состава с дополнительным введением пемзы малофосфористого шлака фракции 2-200 мм и насыпной плотностью
400 — 1100 кг/м позволяет уменьшить элекз тропроводность шихты с (2,9 — 1,2) i 10 до 4 (6,5-1,0) 10 Ом см, увеличить гаэопроницаемость столба ферромарганцевой ших0,2 — 4,0;
1,0 — 20,0; закись марганца кремнезем оксид кальция оксид магния оксид алюминия оксид фосфора
35 56;
22-32;
5 — 15;
2 — 8;
6 — 16;
0,045 — 0,206. ты, повысить извлечение марганца на 4,3 и повысить производительность печи на
5,5 ь.
Применение гидропоризованного шлака не повышает электросопротивления шихты и находится на уровне 0,9 10 Ом .cM, в то время, как пемза шлака увеличивает, электросопротивление до (5,6-1,0) ° 10 Ом .см "(составы 7-9). При этом производительность печи снижается с 105,6 до 100,6, а извлечения марганца по составу 7 составля ют 79,1 против 74,94, Формула изобретения
1. Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца, содержащая марганецсодержащие материалы, флюсующую добавку, железосодержащую добавку и углеродистый восстановителя о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения электропроводности шихты, увеличения ее гаэопроницаемости, повышения извлечения марганца и производительности процесса, она дополнительно содержит пемзу малофосфористого шлака фракции 10 — 200 мм и насыпной плотностью 400 †11 кг/м при з следующем соотношении компонентов, мас. : углеродистый восстановитель 10-18; железосодержащая добавка флюсующая добавка указанная пемза малофосфористого шлака 2 — 40; марганецсодержащие материалы Остальное
2. Шихта по и 1, отличающаяся тем, что пемза малофосфористого шлака имеет следующий состав, мас.g:
1693106
С
С 4 (С(С Ю
>й
СЧ (A (м
О1
1 1
СЧ (С\
СЧ
0(1 1
Ч
lo (Ч
1 (Ч
СО Ю
I -т
Ю
Ф (Ч 1
0Ъ . 1
СЧ (С\
4 o о
Ю
Ч
Io (С> о
0 \ о
Ю
1 оъ со
О (7(1 (41
О 1 Ю (Ч (4
1 (Ч
1 С (4
1 (I>
Ю л
СЧ
СЧ
С 4
1 СЧ
1 СЧ
>С> Ю (4
I 1
z в о (IQ
>х а
О1
m X э о с
L а >s
Ф Л
X Z
1 о о
S 3 ъ
ItQ (Q
Y М у о а а э m
I- 2i (О о z (C % (Х
Ф о. о а
Z (Q Ф
» э Б с я
О> э О> у о
Я с в
IQ
iO о (х о
L о
1Ф а а о с е з о о о
Е L о о
С О(Ф э
X 0
Ig fQ (О а э (Q (:
l о
z (и о о
1
Е Iо Ф э а
z э
X х о х с ф э и!
Z >S
m 2i
I Z а х
СО IQ (О э э а о
m 2i
z c.
IU Ф
> S
a a
П! Ql
Е 1(о о! х х о о
О(РX с ю о а
I- 3
ы э х
S (С> 3
Ф с о
О>
S и
3Е
O. ч о и о
° ° э s
Х Y (с
Х llU э о
m c о
>х
2i
1о х (х о Ф а с э э с (S
2 > (О
>х
4>
S О1 о о х
О IQ х
11
1 1 I!
1 I Il
1 1 11
I 1 II
1 II м
1 1 li
1 I 1>
1 1 ll
1 1 li
1 1 II
1 1(1 I 1
1 СЧ 1
1 1 1>
1 I 1:
I I
1 !
1 - 1
1 1 I
1 Г 1
1 I 1
1 I
1 1, 1
1 1 1 ь
1 1 l>
1 1 1
1 Ф 1
1 m 1
1 Qi 1 0Ъ 1
1 I- 1 .1
v 1
1 О
1 О 1 Ii
1 I li
1 m 1 !
I I- I 1
Х (со
I B 1 — — 4
I 1 1
1 а 1 I
I IQ 1 I х
1 Э!
Ф (л!
1 (1 1 51 — 1
1 Э I 1 а 1
I C 1 I
1 . 1 >О 1
1 1
12
1 1 1
1 1 I
1 1 1
1 1 I (л
1 1 1
1 I — » —
1 1 I
1 1 1
1 I 1
1 I 1 ! -С
I 1 . I ! ФФ 1 ! 1 !
1 о 1
1 1 1, о
О I М
1 I
Ф
1ХХ! 1
I 1 1
I 1 1
1 а 1
I 1 СЧ 1 х
1 1 1
1 l- — С, о ! э ! О 1
1 1-! 1 1 I (2
1 1
I 1
1 1
1 1
1 I
1 1
S l
S X
1 Ql 1
l 2I m 1
1 1- С 1 х с
I S 3
l З Ф 1
1 I л о с х э . I Ql l1 Z П1 IQ
ОФ Ф
C IQ 1Q
X Х оо с!
=.со (С(ОЪ
1 1
-О (С\
О\ (Ч
1 (С(1 1
CA
1 . .0 1 СЧ СЧ Ю
О I ° I а (Ч л СЧ I (4
C>4 I СЧ 1
1 со 1
СЧ " 1
СЧ л ю л 1
С0 1
М 1 м л ю
1
0Ъ " I (о о+ л
0Ъ I
СО
Ю Ю
1
1 (ч "о 1
1 со
CFI 1
М 1 (Ч " I
° (Ч .I
l O л
LA 1!
Ю 1
О(Ю л
1 о м 1 м 1
io o л
1 (СЪ 1
О 1
->. л 1!
1 ((»О 1
01 1 (Fl I
1
-О Ю л
1
Ч2 0>
01 1
01 1
l со 1
О O л
I!
ОО 1
1 41 1
z (О О I (.. о а
IQ .О 1 х с 1
О1 I
Э 1- 1
s s
Z (2 э о !
Ф 1
Э,М (О 1 с
m - о
Ф m a I
X N U I
