Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца

Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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