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

4: Kj

:о

00 Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве ферросплавов конкретно при выплавке силикомарга ца. Для производства различных маро силикомарганца известен следуняций состав шихты tlj, мас.%: Mapганецсодержащее сырье , 64,1-70,8 Кварцит9,4-13,5 Коксик12,6-16,6 Доломит3,7-4,7 Металлическая . стружка1,8-2,3 Недостатком шихты является низк извлечение основных элементов (Мп Si ) . Наиболее близкой к предлагаемой технической сущности и достигаемом эффекту является шихта 2} для выплавки силикомарганца (СМп17, ГОСТ 4656-70) следующего состава, мас,%: Марг анецсодержащее сырье .63,6 Кварцит15,2 Коксик-15 ,7 Доломит5, 5 Недостатком данного состава ших является необходимость введения в .ее состав доломита в качестве флюс Соотношение содержания CaO/SiOj. в доломите не позволяет одновременно решать задачи повышения извлечения Мп и Si, поскольку окислы кальция, создавая условия для повышения извлечения марганца,- связывают окислы кремния в силикаты, ухудшая восстановление кремния. При использовании известных шихт извлечение ведущих компонентов находится на уровне 72 и 42% соответственно для марганца и кремния, что определяет повышенными расход основ ных материалов и электроэнергии. Цель изобретения - повышение из влечения марганца. Поставленная цель достигается т что шихта для выплавки силикомарга ца, включающая марганецсодержащее сырье, КОКСИК и кварцит, дополнител но содержит отсевы алюминиевого производства при следующем соотнош нии компонентов, мас.%: Марганецсодержа-. щее сырье54-86 Коксик6-16 Кварцит7-20 Отсевы алюминиевого производства 1-10 При этом отсевы алюминиевого, производства имеют следующий химический состав, мас.%: .Алюминий30-40 Глинозем15-20Железо2-6Кремнезем8-10 Хлористые соли натрия и калия Остальное . Все компоненты, входящие в состав отсевов алюминиевого производства являются полезными при выплавке силикомарганца, поэтому введение алю-миниевых отсевов в. состав шихты для выплавки силикомарганца улучшает термодинамические и кинетические усло.вия восстановления марганца и кремния. Алюминий интенсифицирует восстановительный процесс восстановления окислов марганца. Этот процесс экэотермичен, вследствие чего внрсится дополнительное тепло в реакционную зону печи,.тем самым сокращается расХод углеродистого восстановителя и экономится электроэнергия. Наличие железа в отсевах алюминиевого производства .оказывает определенное влияние на термодинамику и кинетику восстановления марганца. В присутствии железа восстановление закиси марганца наблюдается при более низких температурах по сравнению с восстановлением чистой МпО, Кремнезем частично заменяет кварцит,; а .присутствие в отсевах-солей щелочных металлов На и К способству ет ускорению восстановительных, процессов , снижению вязкости шлаков и стабилизирует электрический режим. В лабораторных условиях на печи Таммана в идентичных условиях был пЕзоведен сопоставительный анализ шихты предлагаемого состава с известной шихтой. Опробовано шест составов шихты, отличающихся друг от друга содержанием отсевов алюминиевого производства, равным в каждом составе последовательно О; 0,5; 1,0; 5,5; 10} 10,5%. Состав шихты и результаты лабораторных испытаний приведены в таблице. Углеродистый восстанови12,5 6,06,0 тель Отсевы алюминиевого производства .

Извлечение марганца, мас.%;.74,0

Удельный расход:

марганцевого сырья191,2

кварцита39,5

32,9 32,8 32,4 1,31 1,29 1,27

Нижний предел содержания отсевов алюминиев-ого производства в шихте обусловлен тем, что введение его в количестве менее 1% недостаточно для более полного восстановления марганца.

Введение отсевов алюминиевого производства в количестве более 10% приводит к повышенному шлакообразованию.

Пределы содержания других компонентов установлены с учетом расхода отсевов алюминиевого производства и обеспечением условий получения заданной марки сплава.

Полученный металл подвергается химанализу с целью определения извлечения марганца. Определяется также удельный расход шихтовых материалов. Результаты исследований показывают, что оптимальным является состав шихты с следуюгцим соотношением компонентов, мас,%: марганец0,51,0

78,076,075,0

7С ,0

175,0176,0176,6

185,7,

33,.720,831,1 39,0

27,5 24,4 24,7 1,2 1,3 1,32

содержащее сырье 70, кварцит 13,5, углеродистый восстагювитель 11,0,

отсевы алюминиевого производства

5,5. При этом наблюдается наибольшее извлечение марганца (78%.

Из-за протекания алюминотермических реакций при восстановлении марганца алюминием, сопровождающихся достаточно большим выделением тепла, снижается расход электроэнергии на 4-6%.

Таким образом, использован ие от- севов алюминиевого производства в шихте при выплавке силикомарганца позволяет повысить извлечение марганца на 2-4%, снизить расход шихтовых материалов на 4-10%, а также уменьшить кратность шлака с 1,31 до 1,2. .

Себестоигуюсть 1 т силикомарганца, полученного из шихты предлагаемого состава, на 2-3 руб. ниже себестоимости сплава, полученного из известной шихты. -11,016,0.10,0 5,5 10,010,5

510479826

Кроме того, изобретение позволя- Ожидаегллй экономический эффект ет эффективно утилизировать отходы от внедрения изобретения составляалюминиевого производства.ет около 800 тыс. руб. в год.

1. ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СИЛИКОМАРГАНЦА, включающэ.я марганецсодержащее сырье, коксик и кварцит, отличающаяся тем, что, с целью повышения извлечения марганца, она дополнительно содержит отсёвы алюминиевого производства при следующем соотношении компонентов, Mac.%j Марганецсодержащее сырье54-86 Коксик6-16 Кварцит7-20 Отсевы алюминиевого производства1-10 2. Шихта поп, 1, отличающая с я тем, что отсевы-алюминиевого производства имеют следующий химический состав, мас.%: 30-40 Алюминий 15-20 Глинозем S 2-6 Железо (Л 8-10 Кремнезем Хлористый натрий Остальное и хлористый калий