Шихта для виплавки силікомарганцю

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве марганцевых сплавов, конкретно, при производстве силикомарганца в электропечах. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является шихта, включающая марганецсодержащее сырье, кварцит, углеродистый восстановитель и отходы производства при следующем соотношении компонентов, масс.%: Недостатком данной шихты является низкое извлечение марганца в процессе ее переработки, высокое удельное содержание фосфора в получаемом силикомарганце, повышенный удельный расход электроэнергии. Задачей изобретения является создание шихты для выплавки силикомарганца, в которой, путем изменения ее состава, достигалась бы возможность повышения извлечения марганца из нее, получения силикомарганца с пониженным содержанием фосфора и снижения расхода электроэнергии в процессе плавки. Поставленная задача достигается тем, что известная шихта, включающая углеродистый восстановитель, кварцит, отходы производства ферросплавов и марганецсодержащее сырье в качестве последнего содержит марганцевый агломерат с отношением фосфора к марганцу, равным 0,0035 - 0,005 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Проведенными исследованиями установлено, что при содержании в шихте менее 63% марганцевого сырья содержание марганца в сплаве, падает ниже допустимых пределов, а необходимое пропорциональное увеличение в шихте доли восстановителя и кварцита нарушает нормальный ход выплавки (расстраивается электрический режим, наблюдается аварийный режим работы узлов и оборудования печи). Если повысить долю марганцевого сырья свыше 76,9, то в результате недостатка восстановителя и кварцита, падает извлечение элементов, снижается производительность, растет содержание марганца в шлаке и удельный расход электроэнергии. Пределы отношения фосфора к марганцу в марганцевом агломерате обусловлены установленной зависимостью между качеством сплава по содержанию фосфора и показателя производства, Применение в шихту агломерата с отношением более 0,005 не позволяет получить силикомарга-нец с содержанием фосфора менее 0,35% и не отвечает требованиям ГОСТ 4756 - 77. Использование в шихту агломерата с отношением менее 0,0035 приводит к снижению извлечения марганца и понижает производительность электропечи. При содержании углеродистого восстановителя в шихте менее 12% снижается извлечение марганца и кремния в сплаве, увеличивается содержание фосфора и понижается производительность печи, а при содержании его в шихте более 18% резко возрастает содержание кремния в сплаве, превышая допустимое ГОСТом (ГОСТ 4756 - 77). Кроме того, в результате увеличения электропроводности шихты нарушается электрический режим и растет расход электроэнергии. Введение в шихту менее 11% кварцита не позволяет получить стандартный по кремнию сплав, а при содержании кварцита более 14% растет удельный расход электроэнергии за счет ухудшения шлакового режима и падает производительность. При содержании в шихте менее 0,1% отходов производства (шлаковые корки, отсевы шлакопереработки и т.д.) снижается и извлечение марганца, удельная производительность печи и растет расход электроэнергии. Это же наблюдается и при превышении содержания отходов производства в шихте более 5,0%, Для подтверждения выбранных граничных значений компонентов шихты и граничных значений соотношений в марганцевом агломерате в идентичных условиях проведены исследования по выплавке силикомарганца на известной и предложенной шихте. Опытные плавки проводили в промышленной электропечи РПЗ-63 МВД. В качестве шихтовых материалов применялись: агломерат марганцевый (СТП 146 - 50 - 91), шлак марганцевый малофосфористый (ТУ 14 - 9 - 181 - 89), кокс сортированный (ГОСТ 9188 - 74), кварцит Овручского месторождения (ТУ 14 - 5 - 140 - 82). Химический состав использованных шихтовых материалов приведен в табл.1. Для сравнительного анализа результатов выплавки силикомарганца в известной шихте использовали три вида марганцевого сырья (№1 - 3): 1 - агломерат с отношением выше верхнего предела; 2 - агломерат с отношением выше верхнего предела и малофосфористый шлак с отношением ниже нижнего; 3 - в шихту дополнительно вводили марганецсодержащие отходы производства. В предложенный состав шихты вводили три вида агломерата: с промежуточным соотношением с указанным соотношением на нижнем пределе и верхнем предложенном пределе В табл.2 приведены составы известной в предложенной шихты и показатели выплавки силикомарганца на этих шихтах по вариантам. Учитывая необходимость обоснования, наряду с заявляемыми пределами шихты, пределов соотношения в агломерате, в табл.2 вариантам с известной шихтой противопоставлены результаты трех испытаний по каждому варианту предложенного состава шихты. Проведенные исследования показали (табл.2), что выплавка силикомарганца с применением в предложенный состав шихты марганцевого агломерата с отношением позволяет получить силикомарганец с пониженным содержанием фосфора при одновременном повышении извлечения в сплав марганца, кремния и снижения удельного расхода электроэнергии.