Шихта для выплавки углеродистого ферромарганца Советский патент 1983 года по МПК C22C33/04 

N| Ol ГО Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве ферросплавов, в частности при производстве углеродистого ферромарганца. Известен состав шихты/ который содержит, вес.%: Марганецсодержащее Известняк Углеродистый восстановитель Металлическая стружка зд D Доломит Недостатком такой шихты являетс низкое извлечение основного элемен -та - марганца. Нс1иболее близкой к предлагаемой является шихта для выплавки ферромарганца ГОСТ 4755-80 следукнцего состава, вес.%: Марганецсодержащее -59-81 16,4-25,3 Известняк Углеродистый 12,1-25,3 восстановитель Металлическая 3,6-3,7 С стружка Недостатком известного состава шихты также является низкое извлечение марганца, . находящееся на. уровне 70-72%, что определяет повы шенный расход основных материалов и электроэнергии, а также повышен кратность шлака. Цель изобретения - повышение извлечения марганца. Поставленная цель достигается тем, что шихта для выплавки ферромарганца, включающая марганецсодер жащее сырье, известняк/ углеродистый восстановитель и металлическую стружку, дополнительно содержит шлак производства силикоалюминия при следующем соотношении компоне тов, вес.%: Марганецсодержащее сырье43-70 Известняк15-35 Углеродистый восстановитель10-20 Металлическая стружка0,5-2,5 Шлак производства силикоалюминия 0,5-3,5, При этом шлак производства силикоалюминия имеет следуняциИ химический состав, вес.%: Кремний14-30 Алюминий14-30 Глинозем25-45 Двуокись кремния 2-10 Карбид кремния Остальное Шлак производства силикоалюминия является комплексным восстановителем. Все компоненты, входящие в его состав, являются полезными при выплавке ферромарганца, поэтому введение комплексного восстановителя в состав шихты для ферромарганца улучшает термодинамические и технические условия восстановления марганца. Кремний и алюминий участвуют в восстановительном процессе, кремний и углерод карбида кремния принимеиот участие в восстановлении окислов марганца. Глинозем является флюсу-щим компонентом, обеспечивающим снижение вязкости ферромарганца. В лабораторных условиях на печи Таммана ,в идентичных условиях был проведен сопоставительный анализ шихты предлагаемого состава и шихтыпрототипа. Опробовано шесть составов шихты, отличающихся, друг от друга содержанием шлака производства силикоалюминия , равшлм в каждом составе последовательно О, 0,25, 0,5, 2,0, 3,5, 3,75%. Состав шихт и результаты лабораторных испытаний приведены в таблице..

1. ШИХТА ДЛЯ ЫШЛАВКИ УГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА, включающая марганецсодержащее сырье, известняк, .углеродистый восстановитель и металлическую стружку, отличающаяся тем, что, с цед1ью повышения извлечения марганца, она дополнительно содержит шлак производства силикоалюминйя при следующем соотношении компонентов, вес.%: Марганецсодержащее сь5 ье43-70 Известняк13-35 Углеродистый восстановитель 10-20 Металлическая стружка0,5-2,5 Шлак производства силикоалкнлиния 0,5-3,5. 2. Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что ишак произзаодства силикоалюминйя имеет следующий химический состав, вес.%: Кремний14-30 Алкминий17-30 Глинозем25- 5 Двуокись кремния 2-10 Карбид кремния Остальное

15,88

16,0

Металлическая

1,5 .стружка . 1,5

14,25 14,12

15,0

15,75

1,5

1,5

1,5

1,5

Шлак производства сили0,25 коалюминия

Извлечение

72,0

72,5 марганца

2540

2520

707

698,5

Кратность

1,31

1,29 шлака Нижний предел содержания в шихте шлака обусловлен тем, что введение его в количестве, меньшем 0,5% недостаточно для более полного процесса восстановления марганца. Введение шлака в количестве боль шем, чем 3,5% приводит к тому, что не все восстановительные компоненты шлака полностью участвуют в процессе восстановления марганца. Оставшаяся часть компонентов переходит в шлак ферромарганца, что приводит к повышенному шлакообразованию. Выбор пределов содержания других компонентов установлен с учетом рас да шлака производства силикоалюминия и обеспечением условий получени заданной марки сплава. Полученный материал был подвергнут химанализу с целью определения извлечения марганца. Определялась также кратность шлака и удельный расход шихтовых материалов. . Результаты исследований показывают, что оптимальным является состав шихты со следующим соотношением компонентов, вес.%: Марганецсодержащее сырье56,5 Известняк25,0 Углеродистый восстановитель15,О

Продолжение таблицы

0,5

2,0

3,5 3,75.

73,0 75,0

73,0 73,5

2500 2430

2510 2530

647

690

645 653,5

1,27 1,20

1,30 1,32 Металлическая стружка1,5 Шлак производства силикоалюминия2,0. При этом наблюдается наибольший переход марганца в сплав (75%;. Восстановление марганца алюминием и кремнием шлака производства силикоалюминия протекает по реакциям: 2(МпОЗ-|-4/3/А1/ 2Mn + 2/3AliOg ЛС° 324330 + 43,IT 2(MnO)/Si/ 2Мп -1- SiO,j, AG 104650 + 32,23Т Вследствие экзотермического хаг рактера этих реакций следует ожидать снижение расхода электроэнергии. Таким образом, использование шлака производства силикоалюминия в шихте при выплавке углеродистого ферромарганца позволяет повысить извлечение марганца на 3%, снизить расход шихтовых материалов на 3-5% и электроэнергии, а также снизить кратность шлака с 1,31 до 1,20. Себестоимость одной тонны ферромарганца, полученного из шихты пред$1020452 ,

лагаемого состава на 2-3руб.ниже се- ровать шлаки производства силикоалюСестоимости сплава, выплавленного миния,

из шихты-прототипа.Ожидаемый экономический эффект

Кроме того, предлагаемое изобре- от внедрения предлагаемого изобретение позволяет эффективно утилизи-, тения составляет около 800 тыс,руб.