Спосіб флюсової виплавки високовуглецевого феромарганцу

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству марганцевых ферросплавов - высокоуглеродистого ферромарганца. Цель изобретения - стаби лизация отвальных шлаков, повышение извлечения марганца, удельной производительности и снижение удельного расхода электроэнергии. Предложено в шихту дополнительно вводить материалы, содержащие МдО, а плавку вести на шлаках с поддержанием отношения оксида магния к оксиду кальция равным 0,125-0,35, а оксида кальция к кремнезему - 0,8 - 1,1, контролировать химический состав шлака и поддерживать указанные пределы соотношений путем подачи МдО-содержащих материалов под электроды. За счет выбора указанных соотношений оксидных составляющих шлакового расплава достигается его стабилизация ч при охлаждении, улучшаются физические свойства в жидком состоянии. Это обеспечивает по сравнению с известным способом снижение удельного расхода электроэнергии с 3920 до 3590 кВт ч/б.т.,повышение извлечения марганца с 76,2 до 81,5% и производительности печи на 1,1 б.т./1 МВт." 1 табл. ON Ю Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству ферросплавов.и может быть использовано при выплавке высокоуглеродистого ферромарганца в электрических печах. Цель изобретения - стабилизация отвальных шлаков, повышение извлечения марганца, удельной производительности и снижение удельного расхода электроэнергии. В отличие от известного способа предложено в состав шихты дополнительно вводить материал с оксидами магния в количестве, обеспечивающем получение в отвальном шлаке отношений МдО к СаО и СаО к. SIO2 соответственно 0,125 - 0,25 и 0,8 - 1,1. вести контроль химического состава отвального шлака, а поддержание указанных пределов соотношений осуществлять дополнительной подачей под электроды материала с оксидами магния. Физико-химическая сущность предлагаемого способа производства высокоуглеродистого ферромарганца заключается в том, что он позволяет по/Тучать отвальные шлаки, не подверженные рассыпанию, за. счет внедрения в решетку 2СзО бЮг, находящегося в шлаке, оксидов магния, предотвращающих его полиморфизм. При этом отвальной шлак, как показали рентгена 1691417 структурные исследования, представлены браунитом ЗМпгОз'МпЗЮз, мервинитом Ca3Mo(SiO^)2, грамматитом Mo3Ca(SIO4)4, антинометом CaO'3(Mg, Fe)O*4SiO2 и незначительным количеством /^2СаО- SI02, не прошедшим в у-модификэцию. Кроме того, введение плавки по предлагаемому способу позволяет улучшить физико-химические условия восстановления марганца и кремния за счет снижения электропроводности шлакового расплава. Так, исследования электропроводности ферромарганцевых шлаков при 1450 - 1500°С показали, что обычные промышленные шлаки при 1500°С имеют электропроводность 80 90 Ом-м, а поддержание в шлаках отношения МдО к СаО равным 0,125 - 0,35 и СаО к SIO2 - в пределах 0,8 - 1,1 позволяет снизить их электропроводность до 70 - 75 Ом*м. Опытным путем установлено, что при ведении плавки на шлаках с отношением МдО к СаО менее 0,125 не обеспечивается их стабилизация и шлаки рассыпаются до пылевидной фракции. Повышение отношения более 0,35 приводит к повышению электропроводности •шлака, снижению извлечения марганца и увеличению кратности шлака. Пределы отношения оксида кальция к кремнезему обусловлены установленной зависимостью (в ходе промышленного опробования предлагаемого способа выплавки) между основностью шлака CaO/SfO?, СаО к БіОг в идентичных условиях проведены исследования по выплавке высокоуглеродистого ферромарганца по известному и предлагаемому способам. Опытные плавки проводят в промышленной рудовосстановительиой печи мощностью 63МВА. Для выплавки ферромарганца используют марганцевый агломерат марки АМНВ-1 (Мп 45,7%; SIO2 10 20,0%; СаО 6.2%; МдО 1,9%; А!2Оз 2,4%; FeO6m 4,2%);0,22; АМО (Мп 35,8%; SfO2 15,2%; СаО 28.6%; МдО 2,3%; АІ2Оз 1.8%; FeO6iu 3,8%; Р 0.22%), производимых на НЗФ в соответствии с требованиями СТП15 146-28-82. В качестве восстановителя используют коксик (С 87%), поставленный в соответствии с требованиями ТУ 146-04-02-81. В качестве флюса используют известняк (СаО 20 54,7%; SiO2 1.8%; МдО 2,11%; Р 0,205%) по ОСТ 1464-80 и доломит (МдО 24%; SIO2 2,1%; СаО 32%; Р 0,005%) по ГОСТ 1037563. Железосодержащей добавкой служат неофлюсованные окатыши (Fe 66%) по ТУ 25 14-9-132-78). По известному способу сплав выплавляют в соответствии с ТИ 146-Ф-33-82 флюсовым способом, непрерывным процессом, в закрытых электропечах РПЗ-48 (63) на 7 30 13 ступенях напряжения при силе тока на электродах 95 - 110 кА. Колоша шихты следующая, кг: марганцевый агломерат 1440, известняк 460 - 500; железорудные окатыши 70 - 75; коксик 275 - 290. При этом для УДеЛЬНЫМ раСХОДОМ ЭЛеКТрОЭНергИИ (Оуд, кВт-Ч 35 получения сгтава с содержанием кремния } и содержанием кремния в сплаве менее2% основность шлака CaO/S!O2 находится на уровне 1,14-1,25, а средний состав (SO: шлака поддерживают равным, мас.%: Мп -11262BZ;R = O,24; 12; SiO2 33; СаО 40; МдО 3.0; А12Оз 10; Р 2 0,002. Отклонение МдО/СаО составляет ме(Si) = -16,7 + 38,4B - 18.8 B ; R = 0,23; F 40 нее 0,1. = 2,6. Выплавку сплава по предлагаемому Повышение отношения СаО к SIO2 в способу осуществляют непрерывным пропределах 0,8 - 1,1 приводит к росту темпецессом с дополнительной завалкой доломиратуры процесса и, следовательно, к улучта. Шихтовые материалы дозируют на* шению восстановления марганца, кремния 45 дозировке из расчета получения основности и повышению содержания кремния в металшихты CaO/SiO2 0,7 - 0,9. Шихтовые мателе. Дальнейшее повышение основности риалы смешивают и непрерывно подают в снижает активность кремнезема и содержарудовосстановительную печь. Колоша шихние кремния в сплаве. При этом увеличивается удельный расход 50 ты следующая, кг; марганцевый агломерат 1440; известняк 200 - 220; доломит 200 электроэнергии и снижается производитель250; железорудные окатыши 70 - 75; коксик ность печи. Уменьшение основности менее 270-310. 0,8 приводит к снижению активности МпО в Выплавку производят на 3-6 ступенях шлаке, кроме того, уменьшается извлечение марганца в сплав и увеличивается удельный 55 напряжения при 'силе тока на электродах 110 - 125 хА. Плавку ведут на шлаках, в расход электроэнергии. которых отношение оксида магния к оксиду Для подтверждения выбранных граничкальций равно 0,125 - 0,35, а оксида кальция ных значений по поддержанию в ферромарк кремнезему- 0,8-1,1. Чтобы соблюдались ганцевых шлаках отношений МдО к СаО и указанные соотношения, ведут постоянный 6 1691417 контроль химического состава шлака. При их отклонении по команде автоматизированной системы управления технологическим процессом осуществляют дополнительную подачу из печного бункера металлургического доломита, что обеспечивает стабильный электрический и тепловой режим выплавки, а также повышение извлечения марганца и ТЭП-выплавки. Средний состав шлаков, на которых ведут выплавку, следующий, мас.%. Мп 10; SIO2 35; СаО 35; МдО 6.5; AI5O3 Ю; Р 0,002. Полученные шлаки не рассыпаются после длительного хранения и могут вовлекаться в производство. Показатели процесса выплавки ферромарганца по известному и предлагаемому способам приведены в таблице. Из приведенных данных следует, что выплавка ферромарганца по предлагаемому способу позволяет получать стабилизированные отвальные шлаки при существенном улучшении показателей выплавки. Так. удельный расход электроэнергии снижается с 3920 до 3590 кВтч/б.т., Параметры и показатели процесса Известный 1 производительность увеличивается на 1,1 б.т /1МВт и извлечение марганца повышается с 76,2 до 81,5%. Формула изобретения Способ флюсовой выплааки высокоуглеродистого ферромарганца, включающий непрерывную загрузку шихтовых материалов, их проплавление и периодический вы10 пуск продуктов плавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью стабилизации отвальных шлаков, повышения извлечения марганца, удельной производительности и снижения удельного расхода электроэнергии, в шихту 15 перед зэливкой дополнительно вводят материал с оксидом магния в количестве, позволяющем получать в отвальном шлаке отношение оксида магния к оксиду кальция равным 0,125 - 0,35, а оксида кальция к 20 кремнезему — 0,8~ 1,1. ведут контроль химического состава отвального шлака и поддержание указанных пределов соотношений осуществляют дополнительной подачей под электроды материала с оксидами магния. 25 5 Способ Предлагаемый по вертикали А 2 3 0.35 0.125 0.2375 0.36 0.95 1,1 0,124 Отношение МдО/ 0.9 /СаО в отвальном 0,8 шлаке 0,79 1.195 Отношение CaO/SlO^ в отвальном шлаке Рассыпа- Частично Стабилиющийся рассыпаю- зированСостояние шлака ный щийся Содержание кремния в металле. % Удельный расход электроэнергии. кВт/ кЧ/б.Т. Удельная производительность б.т./ШВт Извлечение марганца Кратность шлака Редактор М.Петрова Стабилизированный 1.1 • 5 Стабили- Частично зирован- рассыпаюный щийся 1.4 0.7 0,7 0,82 1.0 1.2 3920 3900 3650 3590 3800 3820 5,2 76,2 1,86 5.8 77.3 1.61 5.9 80 1,58 61,5 6.3 1,6 5,6 5.4 81,4 1,68 81,0 1,70 Составитель О.Веретенников Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши Заказ 3908 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гэгарина, 101