Склад шихти окатишей для виробництва силікомарганцу

союз совєтсних 1401065 СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК А1 (51)4 С 22 В 1/242, С 22 С 33/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2!) 4113085/23-02 * , * (22) 27.08.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (72) А.А.Чайченко, В.В.Сагайдак, С.Г.Грищенко, И.Г.Кучер, Э.С.Карманов и Г.Д.Ткач (53) 669.168(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 883185, кл. С 22 С 47/00, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1062288, кл. С 22 Б 5/00, 1982. (54) СОСТАВ ШИХТЫ ОКАТЫШЕЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СИЛИКОМАРГАНЦА (57) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к электрометаллургии марганцевых ферросплавов, конкретно к подготовке шихтовых материалов к плавке. Целью изобретения является увеличение утилизации отходов производства марган цевых сплавов и кокса, повышение извлечения марганца и снижение удельного расхода электроэнергии при выплавке сплавов. Предложено расход отходов производства марганцевых сплавов в составе шихты окатышей поднять до 22-70%, в качестве углеродистого восстановителя использовать коксовую мелочь фракции 10 мм, а в качестве связующего - водный раствор сульфитно-спиртовой барды (ССБ) с плотностью 1,15 г/см в количестве 5-12% от массы шихты окатыша. За счет уменьшения фракционного состава отсевов кокса и лучшего смачивания частиц шихты ССБ пониженной плотности достигается хороший уровень прочности окатышей, а увеличение поверхности-контактирования материалов окатыша обеспечивает повышение извлечения марганца из отходов и снижение энергетических затрат на стадии металлургического передела. 3 табл, О» СЛ 1 I4O1O65 Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к подготовке шихтовых материалов для выплавки марганцевых ферросплавов, с Цель изобретения - увеличение утилизации отходов производства марганцевых сплавов и кокса, повышение извлечения марганца и снижение удельного расхода электроэнергии при вы- JQ плавке сплавов. Шихта окатышей для производства силикомарганца имеет следующий состав, мас.%: отходы производства марганцевых ферросплавов 22-70; водный J5 раствор сульфитно-спиртозой барды плотностью 1,15 г/см 5-12; коксовая мелочь остальное. Возможность увеличения расхода отходов производства марганцевых спла- -л вов (пыль очистки колошниковых газов, разливочных машин и агломашин, вентиляционных систем и т.д.) определяется снижением фракционного состава углеродистого восстановителя, что улуч-25 шает прочностные свойства окатыша, и использованием по сравнению с известным составом шихты водного раствора сульфитно-спиртовой барды с пониженной плотностью, обладающей луч- -JQ тими условиями распыления и смачива-- пин материалов, Содержание водного раствора сульфитно-спиртовой барды плотностью 1,15 г/см 3 менее 5 мас.% не обеспе35 чивает необходимую прочность сырых и сухих окатышей, а более 12 мас.% не приводит к дальнейшему повышению прочности окатышей и нарушает режим окомкования (образуются крупные ком- 40 ки шихты). Содержание в окатышах отходов производства марганцевых ферросплавов менее 22 мас.% не обеспечивает не45 обходимую их прочность для использования при выплавке силикомарганца в мощных ферросплавных печах, а более 70 м а с % не рационально ввиду снижения восстановимости окатышей и вследствие этого снижения извлечения мар- 50 ганца и кремния. Для изготовления окатышей из предлагаемой и известной шихты использу55 ют отходы производства марганцевых ферросплавов следующего химического состава, мас.%: Мп 29,0; SiO 2 17,2; Fe,^03 5,6; СаО 8,1; MgO 2,9; А 1 ^ Ь _ 3,1; Кг0+Па%0 4,8; С 6,5; P 0,2;" п.п.п 14,0. Состав отходов по крупности частиц следующий: 5% фракции 500-100 мкм; 7% фракции 100-40 мкм; 10% фракции 40-5 мкм; 15% фракции 5-3 мкм; 23% фракции 3-1 мкм; 40% фракции 1-0 мкм. Гранулометрический состав кокосовой мелочи: 3% фракции 10 мм, 17% фракции 10-5 мм, 30% фракции 5-3 мм, 50% фракции 3-0 мм. Крупность коксика для получения известных окатышей составляет 5-25 мм. Предлагаемые окатыши для производства силикомарганца производят следующим образом, f Коксовую мелочь крупностью частиц 0-10 мм и пылевидные отходы производства марганцевых ферросплавов смешивают в необходимой пропорции и затем смесь непрерывно подают в тарельчатый гранулятор, где производится ее окомкование с добавлением водного раствора сульфитно-спиртовой барды. Готовые окатыши подвергают сушке воздухом или дымовыми газами при I40— 170 С или естественной сушке в течение 3 сут. Оптимальная остаточная влага окатышей после сушки менее 2-5%. В табл.I представлены прочностные характеристики сухих окатышей в зависимости от'их состава. Число сбрасываний без разрушения сухих окатышей на стальную плиту с высоты 2 м составляет 20-25, сопротивление сжатию 30-40 кг/окатыш. Показатель прочности ( фракции + 5 мм) % составляет 83-90.Сухие окатыши указанного состава влагостойкости об' ладают высокой термической прочностью. Составы шихты для получения окатышей для испытания их металлургических качеств приведены в табл.2. Пассивированный углеродистый вое*" становитель(известный) получают на грануляторе при следующем соотношении компонентов, мас.%: марганцевая пыль' (отходы) 15; 30%-ный водный раствор сульфитно-спиртовой барды 12; коксик фракции +5-25 мм 73. і Опытные плавки силикомарганца производят в трехфазной электропечи мощностью 1600 кВА. Сравнение составов окатышей проводят при замене в шихте lot углерода кокса углеродом окатышей и, кроме того, на среднем 401065 получении, так и в качестве металсоставе окатышей (состав 2) заменяют 30 и 100% кокса. лургического сырья при выплавке силикомарганца. Результаты опытных плавок силикомарганца приведены в табл.3. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Результаты опытных плавок силикомарганца показывают, что применение окатышей предлагаемого состава позвоСостав шихты окатышей для произляет улучшить основные технико-эководства силикомарганца, содержащий номические показатели процесса. За ю отходы производства марганцевых ферсчет высокого электросопротивления росплавов , сульфитно-спиртовую барду и восстановимости шихты возрастает и углеродистый восстановитель, о тактивная мощность и производительл и ч а ю щ и й с я тем, что, с ность печи. Большая поверхность тесцелью увеличения утилизации отходов ного контакта углерода с окислами 15 производства марганцевых сплавов и марганца и кремния отходов ускоряет кокса, повышения извлечения марганца процессы восстановления марганца и и снижения удельного расхода электрокремния и тормозит процессы шлакообэнергии при выплавке сплава, в каразования, что позволяет получить честве углеродистого восстановителя высокое извлечение этих элементов не- 20 она содердит коксовую мелочь фракции посредственно из отходов и сократить 10 мм и водный раствор сульфитно-, расходы марганцевого сырья и кварциспиртовой барды плотностью 1,15 г/см та. Появляется возможность частично при следующем соотношении компоненили полностью заменить дефицитный тов, мас.%: коксик-орешек на коксовую мелочь и 25 Отходы производства , в несколько раз увеличить использовамарганцевых ферроние в шихте отходов производства марсплавов 22-70 ганцевых ферросплавов. Водный раствор сульфитно-спиртовой барды Таким образом, предлагаемый состав плотностью 1,15 г/см 5-12 шихты окатышей является оптимальным 30 Коксовая мелочь Остальное как по прочностным свойствам при их Т а б л и ц а Состав шихты окатышей А мае.% Отхо- Коксоды вая мелочь Раствор ССБ Показатель прочности (выход фракции +5 мм), % 1 Сопротивление сжатию, кг/ /окатыш 20 67 12 73 22 22 66 12 83 30 25 63 12 84 35 40 50 10 85 38 50 42 8 88 40 60 34 6 91 34 70 25 5 93 30 12 23 5 93 20 W 26 4 74 18 п 65 13 75 • 19 401065 6 Т а б л и ц а Состав 2 Содержание компонентов, мас.% окатышей Отходы произ водства марганцевых ферросплавов Коксовая мелочь Водный раствор сульфитно-спиртовой барды (р-1,15 3 г/см ) 1 22 66 12 2 45 45 10 3 70 25 5 4 72 23 5 5 20 68 12 Таблица Показатели плавки 3 Шихта с Доля замены в кихте углерода кокса углеродом окатывей пассивисостава рованным восстано100Х ЗОХ 70Х вителем 3 72 Фактическое время, ч 72 Производительность, б -т/сут 3,64 3,67 3,68 3,84 3,80 3,60 3,58 3,92 Модность печи, кВт 846 846 850 896 890 840 830 920 1797 1705 1495 1246 913 в65 1531 1013 Окятьвпк (сухие) 400 583 812 I54Q 1675 566 Л 50 Кокс (сухой) 390 170 165 168 179 100 48 Удельный расход мятериалгч, кг/б-т Агломерат АМНВ-2 Пассивированный восстановитель 690 Кварцит 470 447 415 346 зэо 335 426 340 5580 5530 5520 5500 5530 5580 5585 5490 Мп 72,82 73,17 73,33 78,07 73,54 72,10 72,29 79,24 Si 38,1 38,3 41,II 43,8 40,23 37,88 38,20 Удельный расход электроэнергии кВтч/б-т Извлечение в металл, X: 45,5 8 1401065 ГТродолжение табл. 3 Шихта с Деля замены з ЕКЇЇЄ угязрода кокса углеродом окатышей пассивисоставе рованным восстаноЗОХ 70Х вителем Показатели плавки L_JjJ_JJ_Jj Li Химический состав металла, Is 72,25 72,24 72,36 72,09 72,30 72,37 72,32 17,6 17,42 17,52 17,60 17,33 17,U 17,21 17,39 0,49 0,48 0,47 0,45 0,46 0,47 0,48 Содержание Мп в шлаке,% 14,92 13,88 13,96 12,89 83,75 14,80 14,84 12,77 Кратность шлака, ед. 1,57 и 52 1.52 1,50 1,53 1,58 1,55 Основность шлака СаО + MgO/SiO*, ед. 0,40 0,40 0,40 0,43 0,42 0.39 0,40 0,44 ..МО " • ', Si • * . " • • ' Редактор Н.Яцола 72,18 0,46 ' 1,4в Составитель 0.Веретенников Техред М.Чоданич Корректор С.Шекмар Заказ 2769/28 Тираж 594 Подписное В И П Государственного комитета СССР НИИпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Проектная, 4