Спосіб виробництва малофосфористого марганцевого шлаку

УКРАЇНА «»УА«„_9596 (506 ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО (ІЗ) С 2t C 5/54 ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ВИРОБНИЦТВА МАЛОФОСФОРИСТОГО МАРГАНЦЕВОГО ШЛАКУ 1 (46) 19 07 99. Бюл. №4 (56) Технологічна інструкція до виплавлення марганцевого малофосфористого шлаку, ТЫ46-Ф-37-84. - Нікополь ЧЗФ 1984 (прототип) (72) Величко Боїшс Федэрович, Ко "ль Олександр Володимирович, Ткач Гг • р й Дмитрович, Мироненко Павло Фе; гювич, Гладких Володимир Андрійович, ЛюЬоре \ь Ігор Іванович, Кучер Іван Гуріиович, Карманов Едвін Степанович, Єремсєв Анатолій Пангелейович, Надзоров Валентин Миколайович, Альошин Олександр Нікандрович, Зільберман Олександр Юрійович, Лапін Євген Володимирович (73) Відкрите акціонерне товариство "Нікопольський Зсвод феросплаві*' (57) Спосіб виробництва малофосфористого марганцевого шлаку безперервним процесом, який включає безперервне завантаження шихтових матеріалів в електропіч, їх плавку з утворенням шлаку І попутного металу, періодичний випуск І розливання, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що плавку проводять в герметичній електропечі з силою струму 30-100 кА І з активним опором на електроді 0,5-6 мОм, а одержаний шлак гранулюють підтиском води 4-7 стм. Винахід відноситься до чорної металургІТ І може бути використаний при виробництві марганцевих сплавів, а саме при виробництві малофосфористого шлаку в електропечах. Найбільш близьким за технологічною суттю І досягненим результатом є спосіб виплавки малофосфористого марганцевого шлаку безперервним процесом, який включає безперервне завантаження шихти в закриту електропіч, проплавлення її з утворенням шлаку 1 попутного металу, періодичний випуск продуктів плавки Із печі І подальше їх розливання на конвеєрній розливальній машині. Недоліком відомого способу є порівняно низька якість шлаку за питомим вмістом фосфору, висока витрата електроенергії І велика запиленість колошникових газів, які викидаються в атмосферу. Задачею винаходу є розробка способу виробництва малофосфористого марганцевого шлаку, в якому, шляхом зміни технологічних параметрів досягалось би підвищення якості шлаку за питомим вмістом фосфору, зниження витрати електроенергії І ліквідація виділення запилених колошникових газів в атмосферу. Поставлена задача досягається тим, що виплавку шлаку проводять у герметичній електропечі з силою струму 30-100 кА І активним опором на електроді 0,5-6 мОм, а виплавлений шлак гранулюється підтиском води 4-7 атм. ФІзико-хімічна суть запропонованого способу виробництва малофосфористого шлаку зводиться до того, що він дозволяє одержати якісний шлак за питомим вмістом фосфору (Р/Мп сл О 9596 рахунок підвищення температури розплаву в печі на 30-5СРС. При цьому покращуються мадообмінні процеси між відновлюючим фосфором і корольками металу (Fe, Mn)xCy), понижується в'язкість шлаку І збільшується 5 швидкість осадження дрібних корольків попутного металу. Дослідженнями встановлено, що підвищення температури шлакового розплаву на 30-50°С, знижує його в'язкість 10 з 0,05-0,06 м до 0,35-0,04 м с/м 2 , а це дозволяє збільшити швидкість осадження корольків радіусом менше 0,1 мм з 0,04 до 0,06-0,07 см/с І знизити питомий вміст фосфору у шлаці. При цьому підвищиться вихід 15 шлаку з вмістом фосфору менше 0,017%. Крім того, проведення плавки за пропонованим способом в герметичній електропечі дозволяє зменшити теплові втрати І знизити витрати електроенергії, а 20 також ліквідувати виділення запилених колошникових газів у атмосферу І замінити розливання шлаку на конвеєрних машинах високопродуктивним процесом його грануляції до фракції 5-0 мм. 25 Дослідним ШЛЯХОМ встановлено, що проведення плавки шлаку з силою струму на електроді вище 100 кА призводить до значного збільшення витрат електроенергії, а робота печі з силою струму на електроді ЗО менше 30 кА знижує продуктивність процесу. Крім того, як показали результати досліджень, це призводить до зниження температури в печі І, як наслідок, знижується якість шлаку за питомим вмістом 35 фосфору. Вибране співвідношення активного опору на електроді по верхній межі зумовлюється тим, що підвищення Ra більше 6 м Ом призводить до підвищення температури під 40 колошником І зниження СТІЙКОСТІ устаткування печі. При активному опорі на електроді менше 5м Ом збільшуються витрати електроенергії І погіршується якість малофосфористого шлаку. 45 Тиск води при грануляції рідкого малофосфористого шлаку зумовлюється необхідністю одержання готового продукту фракції 5-0 мм. Збільшення тиску воли більше 7 атм нераціонально, так як в цьому 50 випадку відбувається переподріблення застиглого шлаку І збільшуються його втрати. Під тиском менше 4 атм не забезпечується нормальне проведення процесу грануляції І знижується продуктивність гранустановки. Для підтвердження вибраних граничних значень для підтримання сили струму 1 активного опору на електродах герметичної електропечі в Ідентичних випадках проведені дослідження з виплавки переробного малофосфористого шлаку за відомим І пропонованим способами. Дослідні плавки проводили в герметичній рудовідновлюючій електропечі потужністю 75 МВА. Для виплавки шлаку використаний марганцевий агломерат марки АМНВ-2 (Мп 40,62%; SIO2 22,0%; СаО8,5%;МдО1,8%;Резал.2,4%;Р0,22%), який випускається на НЗФ ВІДПОВІДНО ДО вимог СТП 146-28-82. Як відновник використовували коксик (С 86,3%), який постачається відповідно до вимог ТУ 146-04-02-81. За відомим способом шлак виплавляли відповгдно до ТІ 1 4 6 - Ф - 3 7 - 8 4 безперервним процесом в закритій електропечі РКЗ-21, з активною потужністю 14—18 МВт, на 1-5 ступенях напруги, з силою струму 30-40 кА І активним опором на електродах 0,3-0,45 м Ом. Колоша шихти така, кг: марганцевий агломерат 1200, коксик 100— 200. Розливання шлаку здійснювали на розливальній машині. Виплавку сплаву за пропонованим способом здійснювали безперервним процесом в герметичній електропечі РКГ-45, з активною потужністю 20-30 МВт, з силою на електродах 0,4-0,6 м Ом. Виплавлений шлак гранулювали підтиском води 4-7 атм. Колоша шихти така, кг: марганцевий агломерат 1200, коксик 90-120. Показники процесу виплавки малофосфористого шлаку за відомим І пропонованим способами наведені в таблиці. За даними таблиці видно, що виплавка шлаку пропонованим способом дозволяє підвищити вихід товарного шлаку марки К М Ф П І з 17,3 до 38,5-56,2%, а КМФП 2 з 34,5 до 36-46% при зниженні питомих витрат електроенергії на 50-220 КВт ч/т. При цьому покращується екологічний стан в цеху за рахунок усунення виділених І запилених колошникових газів і знижуються затрати на розливання шлаку за рахунок використання процесу його грануляції. 5 9596 6 Показники виплавки малофосфористого шлаку Параметри 1 показники процесу Спосіб Пропановоний за варіантом Відомий 1 Тип печІ.-МВА Сила струму на електродах, кА Активний опір на електродах, MOM Режим роботи на печах РГК-75 35 25 ЗО 65 100 105 0,4 0.5 3.25 6.0 6,1 0,4 Закритий колошниковий газ Тип розливання Вихід шлаку марки КМФПі (Мп40%, Р 0.012%) Вихід шлаку марки КМФП2 (Мп38%, Р 0,017%) Питома витрата електроенергії, КВТ г/т Упорядник Замовлення 4687 4 2 3 5 РГК-75 РГК-75 РГК-75 РГК-75 РКЗ-21 виділяється в атмосферу цеху Герметичний, виділення колошникового газу відсутнє иі и и Грануляція На розливальній машині 17,3 18.1 38.5 56.2 48,6 20,2 34,5 35.1 46.3 31.4 36,5 35,0 1200 1180 1150 980 Ю50 1210 Техред М.Келемеш Коректор М.Самборська Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл м 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101 І