Шихта для выплавки металлического марганца

Шихта для выплавки металлического марганца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЛИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 22 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1gt. я

15-18

30-37

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3726678/22-02 (22) 13. 04. 84 (46) 30.08.86. Бюл. Ф 32 (71) Институт металлургии им. А.АБайкона (72) В.Я.Дашевский, В.Я.Щедровицкий, Я.В.Дашевский, В,И.Кашин, Н.К.Матюаенко, В.А.Саранкин, Б.Ф.Величко, Б.П.Сафонов, В,А.Матвиенко и

В.И.Ишутин (53) 669.168.3(088.8) (56) Елютин В.П. и др. Ферросплавы.

М.: Металлургиздат, 1951, с. 178.

Гасик М.И. Электротермия марганца. Киев. . Техника, 1979 с. 145. (54)(57) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ИЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАРГАНЦА, включающая бесфосфористый марганцевый шпак, передельный силикомарганеп и известь, о тл и ч а ю щ.а я с я тем, что, с целью повышения извлечения марганца и снижения расхода электроэнергии при выплавке металлического марганца, она дополнительно включает шлак бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца при следующем соотношении компонентов,мас.7.:

Шпак бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца (48K Мп) 1-52

Передельный спликомарганец

Известь

Бесфосфористый марганцевый шлак (487. Мп) Остальное

1254044

Изобретение относится к металлургии ферраспл*вон, а именно к составам шихт для производства марганцеBblx спланан, и может быть использована для получения металлического 5 марганца.

Целью изобретения является повышение извлечения марганца н снижение расхода электроэнергии при выплавке металлического марганца, 10

Шихта для выплавки металлического марганца включает бесфтористый марганцевый шлак, передельный силикомарганец, известь и шлак бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Шлак бесфлюсоной плавки углеродистого ферромарганца (48X Mn} 1-52

Передельный силикомарганец 15" 18

Известь 30-37

Бесфосфористый марганцевый шлак (483 Ип) Шпак бесфлюсовай плавки углеродистого ферромарганца как вещество и как металлургическое сырье, не идентичен бесфасфористаму марганцевому

30 шлаку, Шлак бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца является попутным продуктом. Напротив, бесфосфористый марганцевый шлак представляет собой марганцевый концентрат, подвергнутый пираметаллурГическому обогащению.

Шлак бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца, содержащий мас,X: Мп 32-42; Р 0,01-0,02; СаО

10-20; ЯЮ20-35; А1 0э 2-6; И@О 1—

5; Fe0 0,2-1,0, отличается также от бесфоСфаристого марганцевого шлака, содержащий мас.X Nn 45-48;;:? 0,010,02; СаО 4-6; БхО 27-32,", А1,,0 2- 45

-4; NgG 2-4; ГеО 0,1-0,2,по содержанию ряда компонентов„ н первую очередь по содержанию СаО, Как видно из приведенных химических составов, основность (СаО/Si0 ) шлака бесфлюсовой планки углеродистого ферромарганца составляет 0,6-1,0, следователь но, окислы марганца, содержащиеся в этом шпаке, практически не связаны в силикаты и находятся н форме манга- >S нозита. Напротив, в бЬсфосфористом марганцевом шлаке, основность которого не превышает 0,2, практически весь марганец содержится в силикатах.

Это отличие является принципиальным.

Различие в форме нахождения марганца в укаэанных исходньгх продуктах не только говорит о разном минералогическом составе их но и объясняет полученную разницу технико-экономических показателей процесса ныплавки металлического марганца на известной и предложенной,шихте. Действительно, такие показатели данного процесса как извлечение марганца и удельный расход электроэнергии в первую очередь зависят от термодинамическай прочности. соединений, из которых восстанавливают марганец. При восстановлении марганца из бесфосфористаго шлака по сравнению са шлаком бесфлюсавай плавки углеродистого ферромарганца в термодинамических расчетах дополнительно следует учитывать теплоту смешения окислов марганца и кремнезема по реакции и 1"1 и О, + г 5 В = и 1 1 л О . г Ь 1 О

По термодинамическим данным: лН ;0 =-39500 Дж/моль и ьНМ„ s

-72100 Дж/моль. На стадии выплавки " металлического марганца на Предло-, женной шихте по сравнению с известной повышается извлечение марганца и снижается удельный расход- электроэнергии, Эта опреДеляется именно тем, что восстановление марганца иэ манганозита првтекает полнее и требует меньших энергетических затрат, чем в случае восстановления марганца из силикатов. Кроме того, за счет добавки в шихту шлака бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца полностью или частично устраняются потери марганца и сокращаются энергетические затраты, связанные с процессом выплавки бесфосфористого марганцевого шлака. Одновременно с этим повышается производитепьность труда так как полное или частичное устранение даполнительнага передела производства бесфосфористого марганцевого шлака позволяет на нысвобожд нык мощностях ныплавлять металлический марганец. При использовании шлака бесфлюсоной плавки углеродистого ферромарганца требуется меньшее количество извести, что дополнительно позволяет сократить продолжительность плавки, и следовательно, снизить расход электроэнергии и увели! 254

Дополнительные плавки

Шихта

Показател известная предложенная ф

1 2 3

1 2

Состав шихты, мас.%

Йчак бесфлю. совой плавки углеродистого ферромарганца (48 Мп) 30 52

0,5

55 чить производительность плавильных агрегатов.

По результатам исследований выбранное количество шпака бесфлюсовой плавки углеродистоrо ферромарraнца в шихте для выплавки металлического марганца улучшает технико-экономические показатели процесса производства металлического марганца: сквозное извлечение марганца, производи- 1О тельность печи, удельный расход электроэнергии.

Снижение количества шлака бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца в шихте для выплавки металли- 15 б ческого марганца ниже 1Х практически не обеспечивает достижения поставленной цели, и показатели выплавки металлического марганца в этом случае не лучше таковых для случая ис- 20 пользования только бесфосфористого марганцевого шлака.

Повьппение количества шлака бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца в шихте для выплавки металли- 25 ческого марганца выше 52 может привести к дополнительным присадкам извести для получения необходимой основности и снижению производительности печей.

Выбранные пределы по содержанию в шихте передельного силикомарганца обеспечивают наиболее полное извлечение марганца в металл . Снижение (< 15X) и повышение ()18%) доли си35 ликомарганца в шихте приводит к снижению извлечения марганца, в первом случае за счет недостатка восстановителя, а во втором — за счет образования тугоплавкого конечного шлака, 40 уносящего значительное количество восстановленного марганца в виде корольков металла.

Количество извести взято нз расчета получения необходимой активнос044 4 ти закиси марганца в шлаке и ее более полного восстановления, а также получения конечного шлака, обладающего необходимыми транспортными свойствами. Снижение (< 30X) и повышение (37X) количества извести в шихте приводит к ухудшению свойств конечного шлака и увеличению потерь марганца с конечным шпаком.

Пример использования предложенной шихты.

Для составления шихты использовали бесфосфористый марганцевый шлак передельный силикомарганец, известь, шпак бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца следующего состава, мас.X: Мп 32-42; P 0,01-0,02; СаО

10 — 20; SiO 20-35; A1 0з 2-6; MgO

1-5; FeO 0,2-0,8.

Компоненты шихты в указанном выme соотношении загружали в дуговую ферросплавную печь. Процесс вели периодически с полным проплавленифм шихты, Варианты предложенного состава шихты и известного, а также результаты их использования приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, предложенная шихта позволяет выплавлять металлический марганец с более высокими технико-экономическими показателями. Наиболее оптимальным является состав предложенной шихты по варианту 3, при выплавке в котором по сравнению с известной шихтой сквозное извлечение марганца повысилось на 5Ж, à суммарный удельный расход электроэнергии снизился на 2420 кВт ч/т. Составы шихты, содержание компонентов в кото" рых меньше предложенного минимального и больше предложенного максимального, не приводит к достижению ..дставленной цели.

1254044

Продолжение таблицы

Дополнительные плавки

Показател известная предложенная 2

Весфосфорис" тый марганцевый шлак (48% Nn) П еред ельный

Силикомарганец

15 17 18

37 34 30

13

Известь

Состав металла, Ж:

Марганец

Железо

Кремний

Углерод

Фосфор

BHHHfiH Заказ 4690/31 Тираж 567

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 и

Извлечение марганца,X

Сквозное извлечение марганца (с учетом производства бесфосфо-, ристого марганцевого шлака, %

Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т

Суммарный удельный расход электроэнергии (с учетом произ водства бесфосфористого марганцевого шлака), кВт.ч/т

95,4 95,6 95,8 95,2 95,5 95,2

2,,0 1,8 2,0 2,3 1,9 2, 1

121,21012121,3

Оу1 Оф1 0,1 Оу1 Оу1 Ор1

0,„06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,07

63,2 64,4 65,2 64,9 63,2 60,8

59,8 60,9 63„4 64,9 60 0 60,8

2450 2420 2380 2400 2430 2480 !

4320 4660 33.70 2400 4750 2480