Флюсовый способ производства низкокремнистого углеродистого ферромарганца

Флюсовый способ производства низкокремнистого углеродистого ферромарганца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЪКМв вз

4ье . те„н

i! и:а о п и 4на и и.

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< и773088

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,1177 (21) 2545482/22-02 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 23.10.80. Бюллетень Мо39

Дата опубликования описания 231080 (51)М. Кл.з

С 21 С 7/00

Государствеииый комитет

СССР по делам изооретеиий и открытий (53) УДН 669 ° 168 (088. 8) Н.В.Толстогузов, Г.В.Серов, В.И.Матюшенко и Б.Ф.Величко (72) Авторы изобретения

Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (7!) Заявитель (54) ФЛЮСОВЫЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА

НИЗ КОКРЕМНИСТОГО УГЛЕРОДИСТОГО

ФЕРРОМАРГАНЦА изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов в руднотермических электропечах.

В современной металлургии все 5 большее применение для легирования и раскисления стали находят марганцевые сплавы и, в частности, углеродистый ферромарганец. Его производство осуществляется в электропечах t0 непрерывным процессом, включающим операции подготовки, взвешивания и смещения шихты, непрерывную загрузку шихты, состоящей из руды, коксика и флюсов (известняка или доломита или )5 их смеси), нагрев и восстановление шихты, периодический выпуск и разливку сплава.

Для уменьшения потерь марганца с отвальными шлаками в шихту вводится Щ избыток углеродистого восстановителя, однако, при этом одновременно с марганцем восстанавливается кремний.

Попытки уменьшить степень восстановления кремнезема за счет умейьше- 25 ния его активности в шлаке путем увеличения весового соотношения СаО и

S1Og в шихте (модуля основности) более 1,3-1,35 добавками известняка неэффективны, так как вследствие по-, 30 повышения температуры плавления шлаков возрастает температура в печи, что приводит к увеличению потерь марганца испарением.

Известен способ производства углеродистого ферромарганца с повышенным содержанием кремния. Плавка в этом случае ведется в шихте с основностью, равной 1,0-1,1 (1).

Однако, использование подобного сплава возможно лишь при производстве ограниченного количества марок стали. Так, подобный сплав неприменим для раскисления кипящей стали, а для раскисления спокойной стали более выгодно применение более дешевого силикомарганца марки СМН10-СМН17.

Известен также способ производства низкокремнистого ферромарганца флюсовым методом при дозировке углеродистого восстановителя в количестве, обеспечивающем содержание кремния в металле менее 2%. Способ включает подготовку шихты, углетермическое восстановленйе в электропечи, выпуск, отделение металла от шлака и разливку сплава (2).

Недостатком этого способа является низкое извлечение марганца нз руды.

Цель изобретения — повышение извлечения морганца, снижение в нем концент773088 рации фосфора, уменьшение расхода флюса и кратности шлака.

Поставленная цель достигается тем, что плавку ведут одновременно в электропечах, причем в первой печи на шихте с соотношением СаО/S10 =1,2- 1,3 выплавляют сплав с содержанием кремния не более 1,0%, а во второй печи-на шихте с соотношением СаО/S10

1,0-1,1 и при повышенном расходе восстановителя — сплав с содержанием кремния 3-4Ъ, а затем частью избыточного 10 кремния ферромарганца иэ второй электропечи восстанавливают марганец из шлака плавки первой электропечи и металл, образующийся при довосстановлении марганца смешивают в ковше с низкокремнистым ферромарганцем.

Выпуск, в ковш осуществляют последовательно: сначала выпускают металл и шлак из первой электропечи,а затем отделенный от шлака высококремнистый ферромарганец из второй электропечи, При рафинировании металла второй печи шлаком первой содержание кремния снижается до стандартного и дополнительно извлекается 5-6Ъ марганца (н % от содержания его в шихте пер- 25 ной печи).

Повышение извлечения марганца влечет за собой автоматическое уменьшение содержания фосфора н металле приблизительно на 10%. 30

Пример 1. Сплав ФМН 75 ныпланляется из руды второго сорта (Mn-42

Я10р- 15%; P — 0,22%) в двух электропечах.

В первой печи плавится сплав с со- 35 держанием марганца 76%, кремния 0,53.

Кратность шлака при этом составляет

1,3, извлечение марганца 75%.

Во второй печи плавится сплав с содержанием кремния 4% и около 76% марганца. Кратность при этом снижается до 0,8 и извлечение марганца растет до 85Ъ. Расход электроэнергии на тонну сплавов в обеих печах примерно одинакон.

Выпуск сплава из обеих печей про- 45 иэнодится 3-4 раза в смену н один ковш, объем которого в 3-3,5 раза превышает объем металла, выпускаемого из первой печи. Сначала выпускается металл и шлак из первой электропечи. Я)

Затем ковш с металлом и шлаком от вто" рой электропечи выпускается в ковш через копильник(скиберное устройство)для отделения шлака, который по отдельному желобу сливается в шлаковню. Для лучшего использования кремния струя наФповерхности шлака дробится. Для этого под струю дается углеродистый блочок, Во время выпуска через шлак иэ первой печи содержание кремния в металле, за счет взаимодействия со шлаком, снижается на 2,0%. После сме- шения с распланом иэ первой печи содержание кремния составляет 1,50%, а содержание марганца повышается до

78%. 65

Пример 2. Сплан ФМН 78 выплавляется в двух электропечах из руды. второго сорта на той же шихте, как в примере 1. Выпуск сплана производится

3-4 раза в смену в дна ковша. Низкокремнистый ферромарганец из первой

)печи выпускается н первый ковш. Его объем превышает объем металла в 3,54 раза. Кремнистый ферромарганец иэ второй печи выпускается во второй ковш. Объем этого ковша в 1,1-1,2 раза превышает суммарный объем металла одного выпуска иэ обеих печей.

После ныпуска ковши 1 и 2 выдаются н раэливочный пролет. Здесь первый ковш устанавлинается на стенде, а из второго ковша сливается избыток tunaка. Затем на поверхность шлака. задается угольный блок и высококремнистый металл н течение 10 мин переливается в первый ковш. Для повышения использо- . вания кремния при переливе струя металла направляется на поверхность угольного блока. После завершения перелива второй ковш устанавливается на стенде и производится обратный перелив шлака и металла из первого ковша но второй ковш. При повторном переливе металл дополнительно усредняется, окисляется часть кремния, первый ковш полностью освобождается от металла и шлака (это исключает его последующую чистку). Так как во втором ковше после повторного перелива в него металла количество шлака невелико, упрощаются и операции по отделению шлака перед разливкой сплава и очистке второго ковша. Содержание кремния н металле иэ второй печи при переливе в перный ковш снижается на 2,0%, при обратном переливе из первого ковша во второй ковш содержание кремния в смеси металла из первой печи и второй печи снижается дополнительно на

0,3%,а содержание марганца понижается до 803.После перелива шлака и металла но второй ковш делается выдержка

10 мин, сливаются остатки шлака и ковш направляется на разливку.

Пример, 3. Сплав ФМН 78А выплавляется в двух электропечах на ших те, состоящей иэ малофосфористого шлака (Mn-42,43 810 -29,5), доломита, известняка, железной стружки и коксика. В печи 9 1 при извлечении марганца 63,5Ъ и кратности шлака2,8 выплавляется сплав с содержанием марганца 783 и кремния < 1,03. Во.второй печи при кратности шлака 2,1 и извлечении 74Ъ плавится ферромарганец с содержанием кремния 4,03и марганца 78%.

Выпуск иэ первой печи производится в 2 каскадно расположенных ковшах

1 и 2. Объем каждого иэ этих ковшей в 3,5 раза превышает объем одного выпуска металла из первой электропечи.

773088 вместе со шлаком переливаются в третий ,ковш. При необходимости улучшения ис пользования кремния под струю металла во второй ковш, а затем в первый ковш дается угольный блок. Эта схема процесса позволяет наиболее полно использовать кремний высококремнистого ферромарганца, хорошо усреднить сплав и исключить ручную очистку ковшей 1 и 2 от металла и шлака, так

® как количество шлака в ковше 3 невелико.

В таблице приводится химический состав сплава и шлака и технико-экономические показатели плавки ФМН 75, 15

ФМН 78 и ФМН 78А по обычной технологии и смешением расплавов металла и шлака.

Крат-1И з вленость чение шлака марган ца, Ъ

Состав сплава, 3

Вариант плавки

Состав шлака, Ъ

Расход руды (Nn48%) кг/т

Nn 5i Р

Mn SiO< CaO MgO, Обычный ФМН75

76 1,0-1,5 0,47 1,3 75-77 2060 13,5 31,3 37,0 7 0

76 1,5 0,42 0,8 83,0 1820 10,0 33,5 37,5 7,0

Смешанный ФМН75

Обычный ФМН 78

2200- 14,0 32,5 38,0 7,0

2300

80 1,0-1,5 0,36 1,3 77-75

Пример 2

79,5 1,45 0,34 0,9 82 7 1970 10,5 34,0 38,0 7,5

80 1,0-2,0 0,05 9,5 32,5 40 7,0

Смешанный ФМН 78

Обычный ФМН78А

Пример 3

Ов04 2 3 73 2300 9 1 33 3 . 40 7ю0

Смешанный ФМН 78А 80 1,3 1. Флюсовый способ производства 55 низкокремнистого углеродистого ферромарганца с содержанием кремния менее 2,03, включающий подготовку шихты, углетермическое восстановление в электропечи, выпуск, отделение металла от шлака и разливку сплава, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения марганца, снижения в нем концентрации фосфора, уменьшения расхода флюса и кратности

Выпуск высококремнистого ферромарганца из второй печи производится в ковш 3. Объем ковша 3 в 2,2-2,3 раза превышает объем металла из второй печи. После выпуска сплава ковши 1, 2 и 3 передаются в разливочный пролет.

Здесь из ковша 3 сливается остаток шлака, а металл дважды переливается через шлак от первой печи. Для этого сначала за 10 мин металл сливается во второй ковш, а затем (после десятиминутной выдержки и слива большей части шлака из второго ковша)в первый ковш. При этом второй ковш полностью освобождается от металла и шлака. После перелива сплава в ковш 1 дается десятиминутная выдержка, затем сплав иэ первого ковша

Использование предлагаемого способа плавки по сравнению с существующими позволяет на 5-12% повысить извлечение марганца в металл; уменьшить расход руды и известняка на единицу продукции; снизить содержание фосфора в сплаве примерно на 10Ъ..

I

Формула изобретения шлака, плавку ведут одновременно в двух электропечах, причем в первой печи на шихте с соотношением СаО/

Si0 =1,2-1,3 выплавляют сплав с содержанием кремния не более 1,0%, а во второй печи — на шихте с соотношением СаО/ 510 =1,0-1,1 и при повыше» ином расходе восстановителя — сплав в содержанием кремния 3-43, а затем частью избыточного кремния ферромарганца из второй электропечи восстанавливают марганец из шлака плавки первой электропечи и металл, полученный при довосстановлении марганца,смешивают в ковше с низкокремнистым ферромарганцем..

2. Флюсовый способ по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что выпуск в ковш осуществляют последовательно: сначала выпускают металл и шлак из первой электропечи, а затем отделен773088

Составитель И.Чепикова

Техред Н.Граб

Корректор М. Шароши

Редактор Е.Дорошенко

Тираж 608

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 7432/32

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4. ный от шлака высококремнистый ферромарганец из второй электропечи, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Экспресс-информация ЦНИИЧМ, 1977, серия 5, вып. 4, с 1 12, 2. Елютин В.П. Производство ферросплавов. Металлургиздат, 1957, с. 110119 °