Способ производства среднеуглеродистого ферромарганца

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>992607 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1395.81 (21) 3289425/22-02

151) М.Кл.з

С 22 С 33/04 с присоединением заявки К&в

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300183. бюллетень йо 4

Дата опубликования описания 300183 (53) УДК 669.168 (oss.а) Институт металлургии им. 50-летия СССР AH Грузинской ССР†=:. — .:. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТОГО

ФЕРРОМАРГАНЦА

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству ферросплавов, а именно к получению среднеуглеродистого Ферромарганца.

Известен электросиликотермический способ производства средне- или малоуглеродистого ферромарганца, включающий загрузку в печь марганцевой ру-. ды с влажностью менее 0,5% и свежеобожженной извести, а затем заливку жидкого силнкомарганца, проплавление и выпуск металла и шлака (1 ).

Однако малейшее повышение влаги в марганцевом концентрате может привести к взрыву. Кроме того, не предусмотрено перемешивание расплава во время плавки, поэтому в конце процесса замедляется раФинирование сплава, что ведет к уменьшению производительности печи и увеличению расхода электроэнергии.

Известен также спосоо и учения средне- и низкоуглеродистого ферромарганца, по которому в реакционный резервуар заливают силикомарганец, загружают марганцевую руду и шлакообразую.; не материалы, резервуар нагревают и приводят в эксцентричное гори- зонтальное круговое движение h2).

Недостатками данного способа являются выброс материалов при загрузке марганцевого концентрата и шлакообраэующих материалов на поверхность жидкого силикомарганца, а также необходимость наличия для интенсификации процесса специального резервуара с приводом, обеспечивающего эксцентричное горизонтальное круговое движение.

Наиболее близок к предлагаемому по достигаемому результату способ производства среднеуглеродистого

Ферромарганца, включающий загрузку передельного силикомарганца в электропечь, набор мощности, последующую загрузку окисной части шихты, проплавление и выпуск металла и шлака из печи (3).

Применение твердых шихтовых материалов отрицательно сказывается как на технологии, так и на электрическом режиме работы печи, особенно в начале плавки. В начальный период плавки печь работает на неустойчивом дуговом режиме. Дуговой режим работы печи из-за высокой температуры

{2000-3000 С) в дуге вызывает увеличение потерь ведущих элементов (Нп, Si) испарением. После выключения

992607 (примерно в течение 0,5 ч) невозможна работа печи с полной нагрузкой, так как имеет место резкое колебание мощности на каждом электроде,,что затрудняет управление электрическим режимом работы печи и в некоторых случаях вызывает аварии(поломка электрода, аварийное отключение печи и т.д.) . Включение на твердой завалке исключает воэможности перекрытия этих печей, а работа в открытом режи-10 ме связана с большими потерями тепла, загрязнением рабочего места и окружающей среды. Процесс характери-, зуется низкой производительностью и повышенным расходом электроэнергии.35

Цель изобретения - увеличение производительности печи, сниженйе удельного расхода электроэнергии °

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производ .;щ ства среднеуглеродистого ферромарганца, включающему подачу передельного силикомарганца в печь, набор мощности, загрузку окисной части шихты, проплавление и выпуск металла и.шла- gg ка, в печь подают жидкий силикомарга-, нец, на него заливают шлак среднеуглеродистого ферромарганца слоем толщиной PA+ (35-:45)мм{где FA- длина цуги, мм), а после набора мощности загружают 85-90% окисной части шихты и после ее полного нроплавления загружают остальную часть шихты.

Использование жидкого силикомарганца и покрытие его слоем жидкого шлака предыдущей плавки позволяет сразу стабилизировать электрический режим, уменьшить насыщение сплава углеродом, исключить выбросы окисной части шихты при загрузке.

Толщина слоя заливаемого шлака установлена экспериментально (табл.1),. а граничные значения ее могут быть определены по соотношению Н Ед +

+ (35-:45)мм(где Зд - длина дуги,мм).

Иэ табл. 1 видно, что отклонение вы-.:45 соты слоя заливаемого шлака от оптимального 55-65 мм отрицательно влияет на производительность печи и расход электроэнергии. Уменьшение - нарушает устойчивый режим работы печи в начальном периоде плавки, следовательно, увеличивается ее продолжительность, а увеличение уменьшает активность слоя шлака (переход кислорода иэ шлака в металл) и увеличивает кратность получаемого шлака.

° Уменьшение высоты заливаемого шлака увеличивает воэможность соприкосновения электрода со сплавом и, следовательно, увеличивается процент науглероживания сплава.

Окисная часть шихты для рафинирования силикомарганца состоит из марганцевого концентрата (с содержанием не менее 48% марганца, не более 11% кремнезема и 0,20% фосфора) и флюса (свежЕобожженная известь, известняк или доломитнзированный известняк).

Соотношение компонентов и количество смеси взято согласно известному способу.

Для интенсификации процесса в электропечь на жидкий силикомарганец и шлак сначала загружают 85-90% окисной части шихты, а остальную часть загружают после полного расплавления первой загрузки, что обеспечивает барботаж расплава, ускоряет завершение процесса и значительно уменьшает расход электроэнергии.

В табл. 2 приведены результаты опытов, проведенных для уточнения оптимальных количеств смесей, присаживаемых в начале н конце процесса.

Для получения сопоставимых данных были сняты технико экономические показатели плавок по известному и предлагаемому способам. Основные по- казатели плавок приведены в табл. 3.

9)сономический эффект от внедрения предлагаемого способа производства, среднеуглеродистого ферромарганца по сравнению с известным составит

30-40 руб. на тонну сплава.

992607

Таблица 1

Производительность печи, т/ч

« ю,рюш ю», °

1 3 0,17

1290

10

1 з 0,19

1270

1 3 0,20

1250

1 з 0,24

1250

65.

1 г 0,25

1300. 1 т 0,31

83 1,600 1340 3 м е

Табл ица. 2

Производи- тельность печи, т/ч

Расход электроэнергии на б/т сплава кВт-ч ю у Фю ° Ю ю

100

1,81

1250

1230

1;85

90

1,91

1200

1 91

1200

15

1,82

1250

80

Таблица 3 е 1 юе юм юю»

Предлагаемый

Показатель . Прототип

Средний химический состав сплава, Ъ

92,00 91, 50

Марганец

Кремний

2,00

2,10

1,38

1,40

Углерод

Фосфор

0,29

0,30

Соотношение силикомарганца и шлака среднеуглеродистого ферромарганца, заливаемого в электропечь

Высота слоя заливаемого шлака, мм

1,720

1,750

1,810

1,805

1,730

Расход электроэнергии на б/т сплава, кВт-ч

Повьыение содержания углерода в сплаве, Ф

992607

Продолжение табл. 3

Показатель

Предлаrаемый способ

Прототип

Содержание марганца в шлаке, %

34,0

32,50

Основность шлака

CaO/SI0 . 0,90

0,95

1,9

Кратность шлака

2,1

Расход сырья на б/т сплава, кг:

Марганцевый концентрат

1650

1570

Предельный силикомарганец

1060

1050

800

Известняк

896

53,6

Извлечение марг. нца

54,1

Расход электроэнергии на б/т сплава, кВт-ч

1485

1200

Производительность печи, т/ч

1,6

1,91

Формула изобретения

Составитель О. Веретенников

Редактор Л. Пчелинская ТехредМ.Надь

Корректор Ю. Макаренко

Эаказ 377/33 Тираж 625

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ производства среднеуглеродистого ферромаргчнца, включающий подачу передельного силикомарганца в печь, набор мощности, загрузку окисной части шихты, проплавление и выпуск металла и шлака, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью увеличения производительности печи, снижения удельного расхода электроэнергии, в печь подают жидкий силино- 45 марганец, на него заливают шпак среднеуглеродистого ферромарганца. слоем толщиной E* + (35ф45) мм(где Рд — длин на дуги, мм), а после набора мощности загружают 85-90% окисной части шихты и после ее полного проплавления загружают остальную часть шихты.

Источники информации, принятые во-внимание при экспертизе

1. Патент Японии М 8341, ° кл. 10 У 16, опубл. 1968.

2. Патент США Р 3652263, кл. 75-80, 1970.

3. Елютин В.Л., Павлов Ю.А ° и др.

Производство ферросплавов, Металлургиздат 1957, с ° 128-138.