Способ выплавки ферровольфрама из вольфрамитовых концентраторов

Способ выплавки ферровольфрама из вольфрамитовых концентраторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) сю 4 С 22 С 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ П

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3776395/22-02 (22) 06.08.84 (46) 15.03.86.Бюл.9 10 (71) Челябинский ордена Ленина и ор дена Трудового Красного Знамени электрометаллургический комбинат (72) И.С.Бедов, В.М. Цирлин, В.П. Зайко, Б.И.Байрамов, Д.Ф.Железнов, М.А.Рысс и А.К.Снитич (53) 669 .168 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 730822, кл. С 21 С 7/00, 1980.

Рысс М.А.Производство ферросплавов.

-М.: Металлургия, 1975,с. 241-245. (54)(57) 1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОВОЛЬФРАМА ИЗ ВОЛЬФРАМИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ преимущественно во вращающейся дуговой электропечи нериодическим процессом, включающий рафинирование. ферровольфрама путем последовательного проплавления вольфрамсодержащих отходов, прогрева расп:,лава и порционной завалки и проплав ления сшихтованного вольфрамитового концентрата с отношением MnO/WO>a0,2 . с одновременной присадкой коксика, вычерпывание ферровольфрама с одновременной порционной завалкой сшнхтованного вольфрамитового концентрата с тем же отношением МцО/WO и коксика, довосстановление шлака введением по всей поверхности расплава ферросилиция,.выдержку расплава и выпуск шлака, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения скорости и степени рафинирования ферровольфрама от примесей, интенсификации процесса довосстановления шлака при одновременном повышении суммарной концентрации марганца в перерабатываемых концентратах и увеличения производительности печи, после вычерпывания ферровольфрама перед довосстановлением шлака проводят подготовку расплава путем периодической порционной загрузки на поверхность расплава и проплавлениясмеси высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата с отношением в нем MnO/ИО ) 0,2 с кремнеземом и оксидами железа при соотношении в смеси триоксида вольфрама, кремнезема и железа оксидов, равном I (0,8-1,5):(0,3-0,5), и количестве высокомарганцовистого вольфрамитового . . нцентрата 5-20Х от массы концентрата, заданного на плавку в остальные ее периоды, с постоянной равно-: мерной загрузкой по всей поверхнос-. ти расплава в течение его подготов ки смеси коксика и ферросилиция при 8 их соотношении 1:(1,75-3) и количестве коксика 25-45Х от задаваемого в остальные периоды плавки.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения сырьевой базы и сокращения потерь вольфрама, в качестве высокомарганцовистого вольфрамитового кон| центрата с отношением в нем

М О/ МО > 0,2 используют полупродук ты обогащения высокомарганцовистых вольфрамитовых руд с содержанием

; WOy30-45Х,. 9i 0g 36-453 и задают их на плавку во время подготовки расплава в смеси с оксидами железа при общем соотношении в смеси триок сида вольфрама, кремнезема и железа оксидов, обеспечивакщем заданное соотношение 1:(0,8-1,5):(О ° 3-0,5) .

1217910 1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов.

Цель изобретения - увеличение скорости и степени рафинирования ферровольфрама от примесей, интенсификация процесса довосстановления шлака при одновременном повышении суммарной концентрации марганца в перерабатываемых концентратах и увеличение производительности нечи, расширение сырьевой базы и сокращение потерь вольфрама.

После вычерпывания ферровольфрама перед доводкой шлака проводится подготовка расплава путем периодической порционной загрузки на поверхность расплава и проплавления смеси высокомарганцовистого вольфрамитово го концентрата с отношением в нем

NhO/W0g > 0 2 с кремнеземом и оксидами железа при соотношении в смеси триоксида вольфрама к кремнезему и к железу оксидов, равном 1:(0,8-1,5):(0,3-0,5) и .количестве высокомарганцовистого,вольфрамнтового концентрата 5-20Х от концентрата, заданного на плавку в остальные ее периоды, с постоянной равномерной загрузкой по всей поверхности расплава в течение периода его подготовки смеси коксика и ферросилиция при их соотношении 1:(1,75-3) и количестве коксика 25-45Х от задаваемого в остальные периоды плавки.

В качестве высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата с.отношением в нем МАЖОРНО > 0,2 используют полупродукты обогащения высокомарганцовистых вольфрамитовых равд с содержанием WO 30-45Х, 5iOg 60-45Х, и задают их на плавку во время подготовки расп-, лава в смеси с оксидамн железа при общем соотношении в смеси триоксида: вольфрама к кремнезему и к железу оксидов, обеспечивающем заданное соотношение 1ф(0,8-1,5)в (0,3-0,5).

Процесс подготовки расплава осуществляется вводом на поверхность оставшегося после вычерпывания ферровольфрама расплава периодически порциями по 100-150 кг смеси высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата с отношением в нем

МцО/40 > 2 с кремнеземом и оксидами железа.при соотношении в смеси триоксида. вольфрама к кремнезему и к .

30 бо гранулированным, либо дробленым до фракций менее 10 мм.

При загрузке на поверхность оксидного расплава, содержащего к этому периоду около lOX WO все компоЪ

3 ненты смеси вольфрамитового концентрата, кремнезема и оксидов железа растворяются в нем.

При контакте компонентов смеси с коксиком, который в силу своей малой плотности по сравнению со шпаком плавает на поверхности расплава, идет восстановление вольфрама и железа из их оксидов. М О гюбнерита (3%0 ° WO>) в присутствии боль40 ших содержаний свободного 5 О об45! разует прочное легкоплавкое соединение MnO" Si.О с Т.пл.1291 С, которое способствует разжижению шпака.

В присутствии больших содержаний у в расплаве СеО восстановление марганца практически не происходит, Ферросилиций, имея плотность большую плотности шлака, расплавляясь, контактирует с восстановленными у вольфрамом и железом и образует пегкоплавкий (с Т.пл. 1600 С) сплав с повышенной sa счет них плотностью, который оседает на поверхности тугожелезу оксщ ов 1". (0,8-1,5): (0,3-0,5) и при количестве высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата

5-20Х от массы расчитанного концентрата на остальные периоды плавки.

Одновременно на поверхность расплава задают смесь коксика и ферросилиция при их соотношении 1: (1,75-3) и количестве коксика 25-45Х от рассчитанного на остальные периоды плавки.

Смесь коксика и ферросилиция задают равномерно по всей поверхности расплава в течение всей операции подготовки расплава.

В качестве высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата используют, например, вольфрамитовый гюбнеритовый концентрат с содержанием

60-65X WOg и до 22X NqO. В качестве

20 кремнезема используется кварцевый пе сок, количество которого задается с учетом содержания 0 в концент2 рате. В качестве оксидов железа используется железная руда, количество которой также задается с учетом содержания железа в концентрате и в песке. В качестве коксика используют пекококсовую мелочь фракций менее

10 мм. Ферросилиций используют ли1217

15

30

40

50

55 плавкой металлической подины. Одновременно с процесса движения капель этого сплава идет восстановлеl ние вольфрама и железа в объеме расплава кремнием. Образующийся при этом кремнезем также способствует получению прочного МпО 510, а связанный в силициды с вольфрамом и железом кремний способствует повышению активности марганца, благодаря чему восстановления марганца не происходит практически и в этих слоях шлакового расплава.

Процесс сопровождается активным выделением СО, благодаря чему на поверхности образуется слой шлаковой пены, препятствующей потерям тепла через колошник и способствующий интенсивному ходу процесса восстановления вольфрама и железа.

Порционное периодическое введение на поверхность расплава (порциями по 100-150 кг) смеси концентрата, кремнезема и оксидов железа препятствует глубокому проникновению оксидов вольфрама и марганца, заданных со смесью,. в объем расплава, что обеспечивает прохождение восстановительных реакций из вводимого концентрата и оксидов железа .в верхних слоях оксидного расплава, а равномерная постоянная дача восстановительной смеси коксика и ферросилиция обеспечивает постоянную интенсивность прохождения реакций в этих слоях и вывода восстановленных компонентов из зоны реакции, что обеспечивает полноту прохождения реакций в сторону образования !

MnO ° 5 О и достаточную полноту перехода марганца в оксидную фазу.

Одновременное повышение в оксидном расплаве концентрации 5iO, а в поверхностном слое жидкой металлической фазы концентрации кремния увеличивает активность углерода и марганца, которые оставались.в металле до проведения периода подготовки расплава, что способствует их переходу (особенно углерода) в оксидную фазу, Повышенная концентрация кремния в жидком слое металла способствует также снижению растворимости в нем серы, которая также пе реходит в основном в оксидную фазу.

Повышение концентрации в шлаковой фазе Si0< и снижение концентрации (в результате восстановления.) F eO

910 а снижает адгезию шлака к металлу, что способствует укрупнению восстановленных капель (их коалесценцию) и полноту их осаждения.

Процесс перехода Мп0 в оксидную фазу в виде соединения МпО 5 О проходит тем интенсивнее и полнее, чем лучше контакт этих оксидов. С этой точки зрения наиболее оптимальными будут те смеси вольфрамитовых концентратов и кремнезема в требуемом соотношении, в которых эти оксиды расположены ближе всего друг к другу.

Наиболее оптимальными в этом смысле являются полупродукты обогащения вольфрамитовых руд с тонким прорастанием вольфрамитов и кварцитов, какими, например, являются концентраты, содержащие.,%: ф/О 35-40%; МйО до 15; Bi О 36-40; оксиды железа и примеси остальное.

Использование для подготовки расплава смеси из такого концентрата с оксидами железа, обеспечивающий

5 то же соотношение триоксида вольфрама, кремнезема и железа оксидов

1:(О, 8-1, 5):(О, 3-0,5) .

Продолжительность операции подго товки расплава в зависимости от количества задаваемого высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата 15-20% от количества концентрата, задаваемого в остальные периоды)

20-40 мин.

После окончания операции подготовки расплава ведут довосстановление шлака. В этот период в отличие от способа-прототипа вводят по всей поверхности только ферросилиций.

Проведенная перед довосстановле нием подготовка расплава способствует выводу из оксидной фазы основной массы вольфрама и железа. Наиболее богатой по содержанию этих компонентов частью оксидного расплава остается шлаковая пена, в которой, в силу развитой поверхности и кинетических затруднений, оксиды остаются невосстановленными. При введении на поверхность расплава ферросилиция (без кокса) происходит разрушение-пены и восстановление вольфрама и железа, оставшихся там. Одновременно в процессе движения ферросилиция через слой шлака идет довосстановление этих окислов (не успев ших восстановиться при подготовке расплава) из объема шпака. При этом выделяющаяся SiО способствует об1217910 раэованию М О 810,, что препятствует восстановлению марганца. Капли ферросилиция, действуя как осадитель, выводят нз шлака оставшиеся восстановленные (капли) металла.

Низкая, температура плавления шлака и его значительный перегрев под слоем шлаковой пены способствуют высокой скорости осаждения расплавленных капель металла. f0

3а счет вывода основной массы восстанавливаемых элементов иэ

:оксидной фазы при подготовке*ðàñïëà.ва сокращаются периоды.довосстановления и выдержки для осаждения капель металла. Опытным путем установлено, что оптимальная продолжительность довосстановления в этом случае 35-40 мин вместо 80 мин, необ ходимых для получения отвальных шлаков по способу-прототипу, т.е. введение операции подготовки расплава не только не затягивает общую продолжительность плавки, но даже сокращает ее. При этом количество вольф-25 рамютового концентрата на плавку, увеличивается на величину, заданную с высокомарганцовистым вольфрамитом, и сокращается общее время проведенйя плавки., 30

После оседания капель металла на поверхности металлического слитка остается сформировавшийся слой жидкого металла, содержащего до ЗОХ железа и столько же кремния. Содер- 35 жанне марганца в таком расплаве не превышает 0,2Х углерода 0,05Х.

Обедненный шпак с содержанием

30> менее 0,2Х выпускают из печи и далее начинают период рафинирова- 40 ния металла путем последовательного проплавления вольфр амсодержащих отходов, прогрева расплава и порционной завалки и проплавления сшихтованного вольфрамитового концентрата 45 с отношением МчО/М О5а 0,2 с, одновременной присадкой коксика до кипения расплаваКоличество задаваемого углерода с коксиком в период рафинирования 50 незначительно, Коксик задается толь- ко для поддержки вспенивания шлака, способствующего хорошему прогреву расплава. Поэтому восстановление уг-. леродом происходит только незначи- 55 тельной части окислов вольфрама (железо и марганец практически в этот период не восстанавливаются), Зато интенсивно идет восстановление вольфрама кремнием поверхностного жидкого слоя металла. При этом металл насыщается вольфрамом. Так как в жидком металлическом расплаве на поверхности твердого металлического слитка содержание марганца и углерода незначительно,(т.е. нет необходимости рафинировать наиболее трудно рафинируемые компоненты) то продолжительность рафинирования сокращается, что является резервом для повышения производительности печи по перерабатываемому концентрату. Опытным путем установлена необходимая продолжительность рафинирования для получения ферровольфрама с регламентируемым содержанием кремния (не выше 0,87), которая не превышает 250 мин вместе 270 мин по способу-прототипу (для количества заданного вольфрамитового концентрата в этот период 6 т).

После окончания рафинирования начинают вычерпывание ферровольфрама из печи. При этом .одновременно порционно заваливают вольфрамитовый концентрат (с тем же соотношением М О/%0, как и при рафинировании) и коксик. Количество коксика здесь больше, чем при рафинировании, так как он является в этот период единственным восстановителем.

Одновременно с вольфрамом происходит восстановление железа, а так как условия для образования MqO &О в этот период недостаточны (незначительное количество 8 О и Г еО, поступающих с концентратом, н восстановленная металлическая фаза, вследствие дисперсности восстановленных частиц и отсутствия осадителя— ферросилиция не выводится быстро из эоны реакции), то частично идет н восстановление марганца. Одновременно идет и процесс карбидообразования. Восстановленный марганец и углерод с карбидом переходят в ферровольфрам. Однако содержание углерода и марганца в ферровольфраме, благодаря ранее проведенной операции подготовки расплава не превышают регламентированных требований к ферровольфраму. Полученный ферровольфрам отвечает требованиям стандартов (соответственно марганца менее 0,67 и углерода менее 0,77 ), 7 12

Если высокомарганцовистый вольфрамитовый концентрат вводить на поверхность расплава при его подготовке без смеси кремнезема и оксидов железа или без одного из этих компонентов, равно как вводить смесь при соотношении триоксида вольфрама к кремнезему и к железу оксидов выше чем 1:0,8:0,3, то имеет место дополнительное восстановление марганца, что приводит к затягиванию плавки и возможному получению ферровольфрама с содержанием Мн выше регламентированных пределов.

При соотношении WO» 5iOz и железа оксидов в смеси, чем 1:I 5:0,5, шпак получается высококремнистым, вязким, что ухудшает кинетику восстановления W u F е и снижает скорость и полноту осаждения капель металла из шпака, а это приводит к затягиванию процесса плавки, снижению производительности печи и повышенным потерям вольфрама со шлаком. Это же будет наблюдаться, если количество задаваемого со смесью высокомарганцовистого концентрата будет более 20Х от концентратов, задаваемых в остальные периоды плавки. При уменьшении этого концентрата менее 5Х от заданного в остальные периоды плавки не решается задача повышения суммарной концентрации марганца в перерабатываемых концентратах и увеличения производительности печи как по перерабатываемому концентрату, так и по получаемому ферровольфраму.

Если смесь концентрата, кремне:зема и оксидов железа задать на поверхность расплава единовре менно одноразовой загрузкой, то компоненты смеси расплавляютЮг и смешиваются во всем объеме шлакового расплава, что приводит к затруднениям прохождения восстановительных процессов, затягиванию плавки и к снижению производительности печи. Кроме того, в верхних слоях шлакового расплава будет иметь место избыток кокса, что повлечет за собой неизбежное восстановление марганца.

При соотношении коксика и ферро силиция более 1:1,75 количество ферросилиция недостаточно для полноты осаждения капель восстановленного металла и протекания яосстано17910 вительных процессов в глубинных объемах шлакового расплава, что вызовет необходимость удлинения периода довосстановления и снижения производительности печи. Кроме того, продукты восстановления будут выводиться плохо из зоны восстановления, что ухудшит прохождение реакции образования М О В О и будет способствовать восстановлению марганца.

Соотношение коксика к ферросилицию менее 1:3 приводит лишь к увеличению расхода ферросилиция и после5

10 дующему увеличению продолжительнос15 ти рафинирования ферровольфрама без увеличения эффекта вывода иэ зоны реакции восстановленных металлов.

При этом будет снижена производительность печи.

Количество коксика, задаваемого в смеси с ферросилицием при подготовке расплава, определено экспериментально и регламентировано необ20 5 .ходимостью полноты восстановления вольфрама и железа без восстановления марганца и образования карбидов °

При этом коксик задается в количествах, пропорциональных количеству задаваемого высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата: мень30 шему количеству концентрата соответ»

Если смесь коксика и ферросилиция задать Hà поверхность расплава единовременно, то ферросилиций, опустится уже в начальной стадии подготовки расплава на подину печи, в поверхностных слоях будет болыюй избыток кокса, что приведет к восстановлению марганца и переходу его в металл. Поэтому смесь следует давать равномерно в течение всей операции подготовки расплава.

55 ствует меньшее количество коксика (а значит и смеси его с ферросилицием), большему — большее. Меньшее (менее 25Х от задаваемого в остальные периоды) количество коксика недостаточно. для полноты восстановления вольфрама и железа, что приводит к затягиванию периода довосств40 новления, а значит и к снижению производительности печи, большее (более

45Х от задаваемого в остальные периоды) — излишне, так как будет. способствовать восстановлению марганца и

45 ухудшению качества ферровольфрама.

9 12

При использовании в качестве высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата полупродуктов обогащения вольфрамитовых руд с содержанием 30-45Х ФO> ликвидируются дополнительные операции обогащения полупродуктов, при которых неизбежно теряется вольфрам. Эта же операция становится необходимой для получения продуктов с содержанием3 О более 45Х.

Если использовать полупродукты с содержанием405 менее ЗОХ на.переплав поступит значительное количество балластных компонентов, что вызовет увеличение кратности шпака и увеличение с ним потерь вольф.рама.

Содержание в используемых продуктах кремнезема выше 45Х приводит к повышенным содержаниям SiO в шла1 ках, шлаки становятся вязкими, что ухудшает кинетику восстановления компонентов шихты и снижает ско-. рость вывода восстановленных элементов иэ шлака, т.е, приводит к затягиванию процесса плавки и снижению производительности печи.

При снижении содержания кремнезема в полупродуктах менее 36Х .увеличивается количество балластных присадок, вводимых с полупродуктом в расплав, что вызывает увеличение выхода шпака, а следовательно, и потерь вольфрама, и повышенный расход электроэнергии на расплавление балластных присадок.

Выплавка ферровольфрама по предлагаемой технологии с введением частично в процесс высокомарганцовистых вольфрамитовых концентратов с отношением М О/9tO> у 0,2 позволяет повысить суммарную концентрацию марганца в перерабатываемом концентрате без снижения качества получающегося ферровольфрама по содержанию марганца и других вредных компонентов, повысить производительность печи по выпускаемому ферро вольфраму - до 23Х, а в случае использования полупродуктов с содержаниемЩО; 30-45Х ликвидировать дополнительную их переработку и поте- ри ведущего элемента - вольфрама.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Опытные плавки проводили на промышленной вращакицейся дуговой электропечи с трансформатором ьющностью

17910 10

30 качестве кремнезема - сухой кварце35 вый песок класса 1к с содержанием 98,3Х 8< О; 0,4X FeO.

Для плавок использовались, также вольфрамсодержащие отходы: ферровольфрамовую крошку, шлак с ложек, 40 пыль газоочистки, а также отрабо:танные шарошечные долота с содер45

5

f5

3,5 МВ А, на сшихтованных вольфрамнтовых концентратах, полученных путем. смешнвания,.концентратов марок

КВГ (Т), КВГ(К)и КВГ-2 по ГОСТ

213-73. Состав сшнхтованного концентрата на плавку,Х: W>0 63,5

МпО (М О/1НО = 0,21 12,7; Si О 4,3; еО 6, 8.

Для опытных ппавок использования также дополнительно (на операции подготовки расплава) высокомарганцовистый концентрат марки КВГ(Т) с содержанием,X: Щ О> 64,8; МрО 18,2 (отношение МиО/%0 0,28); РеО 1,65;gq O 4,6, а для плавок с использованием высокомарганцовистого вольфрамитового полупродукта — концентрат марки КВК по ТУ 48-5606-3/0-84 с содержанием,Х: Ф 0,38,4; NnO 11,5 (отношение М О/БИО = 0,3; F еО 0,25; б Оа 36 8; 5 1 8

В качестве коксика использовали пекококсовую мелочь марки IIKM-2 фракций менее 10 мм с зольностью

2,3Х. Ферросилиций для плавок использования гранулированный фракций менее 10 мм марки ФС 65Ф с содержанием кремния 68,5Х, железа 31Х.

В качестве оксидов железа использовали сушеную малофосфористую железвали сушеную малофосфористую железную руду с содержанием железа оксидов 61э4Х1 6>0 Ов7Хэ 9 Ов015Хэ жанием 95,4Х железа, 4,1Х вольфрама.

Опытные плавки по испытываемой технологии проводили по трем вариантам на навеске сшихтованных вольфра. митовых концентратов (отношение

MnOPNO = 0,2) 8000 кг с введением на операции подготовки расплава смеси высокомарганцовистого концентрата марки ВКГ(Т) с кварцевым песком и железной рудой в пределах соотношения триоксида вольфрама, кремнезема и железа оксидов в смеси

1 (0,8-1,5) (0,3-0,5} и при количествах концентрата КВГ(Т) 5 до - 20X от массы заданного. сшихтованного концентрата в остальные периоды плавок (400-1600 кг) при постоянной

11 равномерной загрузке на всю поверхность расплава смеси пекококсовой мелочи с ферросилицием в пределах соотношений 1 : (1,75-3) и при количестве пекококсовой мелочи в размере 25-45 от задаваемой на остальные периоды плавок.

Плавку по 1 варианту проводили следующим образом. После выпуска иэ печи шлака, очистки и заправки ванны и перепуска электродов печь включили и загрузили вольфрамсодержащие отходы: 500 кг ферровольфрамовой крошки, 250 кг шпака с ложек и пыли газоочистки и 815 кг отработанных шарашечных долот. Отходы проплавили при максимальном использовании мощности трансформатора, прогрели в течение 30 мин и начали загружать порциями по 300 кг сшихтованный концентрат с одновременной подгруэкой пекококсовой мелочи. Всего sa этот период (рафинирования ) загрузили 6000 кг сшихтованного концентрата и 200 кг пекококсовой мелочи.

Окончание периода рафинирования определили по характерному кипению ванны. Готовность ферровольфрама (по содержанию кремния углерода и марганца) оценили визуально по отобранной пробе с пода печи.

Затем при вращении ванны печи провели вычерпывание ферровольфрама. В этот период порциями по 100 кг загрузили еще 2000 кг сшихтованного концентрата и ввели дополнительно 300 кг пекококсовой мелочи. Вычерпывание провели при сниженной .на 25Х мощности, уменьшив токовую нагрузку для предовтращения перегрева шпака, с целью снижения степени восстановления марганца.

После окончания вычерпывания ферровольфрама провели подготовку расплава. На поверхность расплава периодически порциями по 100 кг загружали высокомарганцовистый концентрат марки КВГ(Т) в смеси с кварцевым песком и железной рудой при соотношении в смеси триоксида вольфрама, кремнезема и железа 1:0,8:0,3, задав концентрат в количестве 5 от заданного сшихтованного концентрата на рафинирование и вычерпывание. Всего на операцию подготовки расплава задали 400 кг концентрата КВГ(Т)., 192 кг кварцевого песка и 117 кг железной руды. В это же

12!7910

l2 время постоянно равномерно в течение всей операции подготовки распла. ва на поверхность расплава давали смесь пекококсовой мелочи и ферросилиция при их соотношении 1:3 и количество пекококсовой мелочи в размере 25 . от заданной в периоды рафинирования и 1вычерпывания ферровольфрама (125 кг пекококсовой ме10 лочи и 375 кг ферросилиция).

После окончания подготовки расплава провели довосстановление.

Довосстановление вели ферросилицием, который задавали, равномерно по всей поверхности расплава. Закончив довосстановление провели 10-минутную выдержку расплава для осаждения капель металла из шпака, в течение которой на отобранной пробе визуально оценили готовность шпака к выпуску, затем разделали летку, выпустили шлак, заправили ванну печи, перепустили электроды и начали следующую плавку.

Так как предлагаемая операция подготовки расплава проводится в конце плавки и влияет на продолжительность рафинирования ферровольфрама следующей плавки, то для возможности оценки проведенных операций на данном варианте (как и на всех последующих вариантах плавок по предлагаемой технологии и прототипу) провели три плавки, считая, 35 что вариант по продолжительности периодов и количеству загруженных материалов характеризует плавки, начиная с третьей, на которой режим вполне установившийся. Одновремен40 но первые плавки служили ориентиром для корректировки задаваемых на плавку отработанных шарошечных долот (железосодержащего материала) для получения ферровольфрама требуемого состава по содержанию вольфра45 ма (72-76 j .

Параметры третьей плавки варианта 1 следующие: продолжительность рафинирования :металла 240 мин; продолжительность вычерпывания ферро50 вольфрама 70 мин; продолжительность подготовки расплава 20 мин; продолжительность довосстановления шпака 35 мин; продолжительность выдержки 10 мин; продолжительность разделки летки выпуска шпака, заправки ванны печи и перепуска электродов

50 мин; общая продолжительность плавки 425 мин; количество шарошеч13

12)7910 14

55 ных долот, заданных на плавку

800 кг; количество ферросилиция, заданного на дово становление шпака 135 кг.

Количество задаваемых шихтовых материалов на третью плавку варианта 1 и ее характеристика представлены в табл.1, характеристика продуктов плавки и показатели процесса - в табл.2. В табл.1 и 2 извлечение вольфрама показано по шлаку (отношение !КО в шлаке к суммарно3 му 5 О, заданному на плавку с концентратами), а производительностьпо перерабатываемому за плавку 40>, так как эти параметры по концентрату (производительность) иэ-за введения концентратов разного состава . на плавку непоказательны,а показать их по полученному ферровольфраму (извлечение и производительность} не представляется возможным из-за того, чтб при вычерпывании металл плавки может частично переходить от предыдущей плавки к последующей.

Плавки по варианту 2 проводили по той же технологии. Отличием варианта являлось то, что в процессе подготовки на поверхность расплава задали смесь концентрата КВГ(Т), кварцевого песка и железной руды при соотношении триоксида вольфрама, кремнезема и железа оксидов

1:1,15:0,4 при количестве концентрата ВКГ(T) 1000 кг (12,5Х от заданного в остальные периоды сшихтованного вольфрамитового концентрата), а смесь пекококсовой мелочи и ферросилиция при соотношении

1:2,2 и количестве пекококсовой мелочи 35Х от заданной в остальные периоды. Всего на операции подготовки расплава было загружено 711 кг кварцевого песка, 398 кг железной руды, 175 кг пекококсовой мелочи, 385 кг ферросилиция. Количество отра" ботанных шарошечнык долот на плавку и ферросилиция на довосстановление шпака (на третью плавку варианта) составило соответственно 725 кг и 155 кг. .Плавки по варианту 3 проводили так же, но при соотношении в смеси триоксида вольфрама кремнезема и железа оксидов 1:1,5:0,5 и количестве концентрации КВГ(Т) на подготовку расплава 1600 кг (20 от заданного в остальные периоды сшихто5

45 ванного вольфрамитового концентрата), а в смеси пекококсовой мелочи и ферросилиция при соотношении

1:1,75 и количестве пекококсовой мелочи на подготовку расплава 45Х от заданной в остальные периоды. плавки. Всего на операции подготовки расплава бьшо загружено 1507 кг кварцевого песка, 803 кг железной руды, 255 кг пекококсовой мелочи, 394 кг ферросилиция. Количество отработанных шарошечных долот на плавку и ферросилиция на довосстановление шлака (на третью плавку варианта) составило соответственно

570 кг и 185 кг.

Плавки варианта 4 проводили,аналогично плавкам вариантов 1-3, однако в качестве высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата испольэовали полупродукт (концентрат

KBK). Соотношение в задаваемой на подготовку расплава. смеси (концентрата КВК и железной руды) триоксида вольфрама, кремнезема и железа оксидов 1:О, 954:О, 36. Количество заданного на операцию концентрата

КВК составляло 1000 кг (12,5Х от заданного на плавку сшихтованного вольфрамитового концентрата). Соотношение пекококсовой мелочи и ферросилиция на операцию подготовки расплава 1:2,586, количество заданной пекококсовой мелочи вЂ, 29X от заданной на остальные периоды плавки.

Всего на операцию подготовки расплава задавали 222 кг железной руды, 145 кг пекококсовой мелочи, 375 кг ферросилиция. Количество отработанных шарошечных долот на плавку и ферросилиция на довосстановление ишака (на третью плавку варианта) составило соответственно 775 кг и

140 кг.

Плавки по прототипу (вариант 5) проводили на тех же шихтовых материалах (сшихтованный. вольфрамитовый концентрат, пекококсовая мелочь и,ферросилиций), что и плавки вариантов 1-4. Общее количество сшихтованного концентрата, задаваемого на ппавку (на рафинирование и вычерпывание ферровольфрама1 бьшо принято таким же — 8000 кг. Операция подготовки расплава на плавках этого варианта не проводилась. Довосстановление шлака проводили на смеси пекококсовой мелочи и ферросилиция, .количество которых на плавку состав15

1217910 ляло соответственно 100 кг и 480 кг.

Количество отработанных шарошечных долот на плавку (третья плавка варианта) — 815 кг.

Для сравнения провели аналогичные плавки по прототипу (вариант 6), отличавшиеся от плавок варианта 5 тем, что довосстановление шпака (» для исключения влияния пекококсовой мелочи), как и в вариантах 1-4 предлагаемой технологии, проводили только на ферросилиции без кокса. Расход отработанных шарошечных долот на плавку и ферросилиция на довосстановление шпака (на третью плавку варианта) составил соответственно,760 кг и 650 кг.

Результаты третьих (характеризующих варианты) плавок вариантов 2-6 также представлены в табл.1 и 2.

Сравнение проведенных по 6 вариантам плавок показало, что при практически близких величинах извлечения вольфрама в металл исключение составляют плавки варианта 6, в которых, благодаря быстрому разрушению шлаковой пены при использовании для доводки шлама только ферросилиция без коксика и значительному охлаждению расплава, шлак удалось довосстановить только до предельно допустимого содержания 7(0 даже при боль3 шой продолжительности периода довосстановления производительность по перерабатываемому 60> концентратов в плавках,по предлагаемому способу на 18,7-23Х выше, чем в плавках по r прототипу. Продолжительнбсть плавок по предлагаемой технологии благодаря увеличению скорости и степени рафинирования ферровольфрама от примесей и интенсификации процесса довосстановления шлака, несмотря на повышенную загрузку концентрата и дополнительных шихтовых материалов, на 10-55 мин (на 2-11XI короче.

Степень рафинирования феррофольфрама в плавках по предлагаемой тех5

50 нологии от марганца, несмотря на увеличение его содержания в переребатываемом концентрате выше, а на плавках вариантов 1 и 2 получен даже металл более высокой марки—

ФВ70Б (до 0,5Х Мп) чем в плавках по прототипу. Степень рафинирования от углерода и особенно от серы значительно выше, чем в плавках по прототипу, характерными в этом отношении являются плавки варианта 4, в которых перерабатывался концентрат КВК с содержанием серы 1,8Х, что практически вдвое выше содер- жаний серы в кондиционных концентратах. Плавки по предлагаемой технологии позволяют перерабатывать вольфрамитовые концентраты с общим содержанием марганца на 2-7Х относительных выше, чем предельно допустимо при выплавке ферровольфрама на вольфрамитах по способу-прототипу. Это позволяет задавать на плавку (в период подготовки расплава концентраты с практически любым содержанием { обычно до 22Х. М О) марганца и расширяет возможности

1 ис поль зования высокомар ганцовистых вольфрамитовых концентратов. Изобретение позволяет с высокой эффективностью использовать для выплавки ферровольфрама некондиционные полупродукты с содержанием%О > ЗОХ и более. Это значительно расширяет сырьевую базу и позволяет сократить потери вольфрама из руд с тонким прорастанием частиц вольфрамита и кварцита, исключив для них операцию обогащения до кондиционных содержаний вольфрамита в концентратах.

Экономия от внедрения предлагаемой технологии достигается за счет увеличения производительности плавильного агрегата по выплавляемому ферровольфраму, а при использовании для выплавки ферровольфрама высокомарганцовистых вольфрамитовых полупродуктов с содержанием вольфрама

30-45Х вЂ” и за счет снижения себестоимости ферровольфрама.

1217910

МЪ о

О о

° Ф

° Ф ° Ф

МЪ ф МЪ

Ф В °

3

I I ФФ

° Ф ФВ

° ° W ф МЪ CV в o cv

° МЪ ф и

I и

cc » «î I

МЪ

I 1

МЪ МЪ

М В

Л МЪ e a в

CV CV CV 0l

В а В В о о о о

1 1

МЪ МЪ о . I 1 м м cv Г 1 1

I I

1 8

55/II

МЪ О

° ° О ф л а ОЪ

CV . М

1 3 1

3 .1

e g o

1217910

kI!; III/S

o 9598uwvc 8

h c «H! i i i II II s !a

13М61В25Ы»!

A i

Зи< 5

L„vg

L»

838!!о»

akI ю163аа

a o o л л л л л 3 о р с е фч л б °

cv н е ее

8 М еi н! 3

Ее

IC

Ф

А

3

О

Ф!

0

2

О

Л !, h

» g & 3.4 h 4!

О и х Ra»

4 4» о о е е д- ю g.g y

g о î 3 9 Я о а о о е е а д g e g g

cv cIc Е И ! е p g

iC ev а вч ! ю

cv л д е !

3 3 8 g 8 3

1 I м еъ ° e .е