Шихта для выплавки силикомарганца
ОПИС Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистимеских
Республик (») 562576
К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17.09.74 (21) 2061814/02 с присоединением заявки №(23) Приорнтет(43) Онубликовано25 06.77.Бюллетень ¹ 23 (45) Дата опубликования ошесания 29.07.77.(61) M. Кл,е
С 21 С 7/00
Гасударстоеиюй иамитет
Саввтв Мииистрав СССР ио делам изооретений н открытий (53) УДK 669.168 (088.8) М. И. Гасик, В. И. Матюшеико, В. Т. Зубанов, А. Г. Кучер, В. Е. Черненко, Ю. В. Лагунов и Г. Д. Ткач (T2) Авторы изобретения
Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ВЫНЛАВКИ СИЛИКОМАРГАНЦА
2 1-25
3 9-45
9-1 1
1 4-16
8-12
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к шихтам для произ-. водства марганцевых ферросплавов, содержащим марганец, кварцит и восстаиовитель.
Известен состав шихты для производст Ь ва марганцевых ферросплавов, который содержит компоненты в следукицем соотношении, весЖ
Агломерат марганцевый ЗЗ
Концентрат марганцевый 31 Ие
Кварцит 15
Коксик 16
Доломит 5 (1), Недостатком известной шихты является низкое извлечение марганца (до 75%) и 15 кремния (до 45%), обусловленное тем, что изза высокого отношения 5тО / Мтт в марганцевых концентратах содержащийся в них кремнезем (при принятом составе шихты) практически не используется, а расходуется 20 в основном на образование шлака, что ухудшает термодинамические и кинематические условия восстановления марганца и кремния.
Целью изобретения является повышение извлечения марганца и кремния, ц также 2б
2 возможность расширения рудной базы эа счет вовлечения в производство ранее не используемого минерального сырья.
Это достыгается тем, что в состав шихты для выплавки силикомарганца дополнительно вводят пегматит, причем составляющие компоненты шихты взяты в следующих соотношениях, весЖ
Агломерат марганцевый
Концентрат марганцевый
Кв& рци т
Коксик
Пегматит
Выбранное соотношение компонентов шихты обеспечивает получение силикомарганца следующего состава, %: Ь 1 7-19; Мтт
?О-74е P ОеЗЗ-Ое35е С 1 е4-1 е7е 5 Ое010,0 3.
Пегматит (как бросовый продукт сырья стекольного производства) проведенным химическнм анализом подтверждает воэможность полной замены доломита н частично кварцита и имеет следующий химический
562576
По. уче ный сплав после химического анализа содержал,. %: оз 1 7,8; Mq 73,4;
10 р 033; С 15; Ь 002.
I1o шествуюшей технологии
Состав шихты, ве
Агломерат марганцевый
Концентрат марганцевый
Кварцит
Коксик
Доломит
Пегматит
Извлечение М и, Ъ
75
Извлечение, %
53 55
108%
102% 104%
1 00 "Ь
О" S -О
Таким образом, экспериментально уста.— новлено ускоряющее действие на процесс восстановления марганца и кремния, а также
ыа повышенный улет фосфора,,натрий- и калийсодержащих добавок. Зто положение легко может быть объяснено с точки зрения современных представлений о полупроводниковом катализе и ионной теории шлаков, согласно которой кремнезем в шлаке образует 5О сложные кремнийкислородные комплексы типа Sl)(0 $10, $1 О и т д, 0= S =Q
Высокое значение вязкости расплавленной окиси кремния (3 10 пауз при 1720 t) 55 указывает на To что связи $ -О в, жидком состоянии остаются достаточно прочными. При повышении температуры в процессе вязкого течения четыре связи атома кремния заменяются двумя двойными: 6О состав,%:NQ С К О 15 — 17;
М, О, 12 - 15, РЕ„О„3 - 5, 5 < остальное.
Отличительной особенностью пегматнта является ускоряюшее действие на скорость и степень восстановления л арганца и кремния при введении в состав шихты добавок, содержаших натрий и калий. Кроме того, дсбавки шелочных металлов способствуют повышенному улету фосфора, что дает возможПроизводительность печи, т/сут. ность получить сплав с пониженным его сс держаниел, Шихта описываемого состава была использована прн выплавке опытной партии силикомарганца в лабораторных условиях печи мо ц<остью 140 квт.
По предлагаемому изобретению
При добавлении Ме0 к S О связи 5 -0рвутся и заменяются на Si - О- Ì8.
Появление новых связей приводит к разрыхлению трехмерной сетки кремнезема и облегчению перемещения частиц.
Известно также, что при внедрении щелочных металлов в кремнийкислородные комплексы связи разрываются и анионы дробятся на более простые и легкотекушие. Двух2+ валентные катионы (Мп ) обладают боль шей долей ковалентной связи и образуют мостики между анионами, способствуя со» хранению комплексов, Замена двухвалентных
+2 катионов (Мп ) в силикатах одновалентны+ + мн (Na, К ) приводит к увеличению под5 вижности ионов, снижению вязкости шлака.
Кроме того, в присутствии катионов натрия (калия) значительно увеличивается число свободных связей, что положительно сказывается íà процессе восстановления марганцевых силикатов.
Результаты опытных плавок показали, что в случае применения предлагаемого состава шихты извлечение марганца увеличилось на 6%, а кремния - на 12%. Прн этом расход марганцевого концентрата уменьшил ся на 183 кг, а кварцита на 100 кг. Производительность печи повысилась на 6%, кратность шлака снизилась до 1,03 против
1,3, а переход фосфора в газовую фазу при применении нового состава шихты составил
31% против 19% при работе на сушествующей шихте.
Зкономия только на шихтовых материалах и электроэнергии составила более 5 руб-20 лей на 1 т силикомарганца.
При внедрении шихты только в условиях
Никопольского завода ферросплавов экономнческий эффект составит более 2 млн. руб» лей в год.
Формула изобретения
Шихта для выплавки силикомарганца, содержашая агломерат марганцевый, концентрат марганцевый, кварцит и коксик, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения извлечения марганца и кремния, в нее дополнительно введен пегматнт при следующем соотношении компонентов, Вес,%;
Агломерат марганцевый 21-25
Концентрат марганцевый 39-45
Кварцит 9-1 1
Коксик 14-16
Пегматит 8-1 2.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе."
1. Хитрин С. И. н др. "Злектрометаллургия марганцевых ферросплавов", изд. "Техника, Киев, 1971, с. 94-101, Составитель И. Чепикова
Редактор М. Рогова Техред 3, Фанта Корректор П Макаревич
Заказ 1847/167 Тираж 693 Подписное
КНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
