Шихта для выплавки низкофосфористого углеродистого ферромарганца Советский патент 1984 года по МПК C22C33/04 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к произв.од ству марганцевых ферросплавов. Известен состав шихты для вьтлавки ферромарганца . %: Углеродистый восстано. витель14-23 Известняк (доломит) 15-20 Серосодержащ| 1й материал1,5-6,8 Соединения щелочных металлов2-5 Фторсодёржащий компонент0,8-1,2 Марганецсодержащее сырьё остальное, Указанный состав шихты позволяет снизить температуру плавления конечного шлака ферромарганца благодаря введению в шихту разжижителей (серосодержащий материал и фторсодержащий компонент). Однако данный состав имеет ряд недостатков, которые препятствуют широкому внедрению его в производство. Серосодержащий компонент является летучим, что приводит к ухудаению экономических условий и ускоренному износу вытяжных систем. Содержание известняка в пределах 15-20% не позволяет существенно увеличить температуру процесса в реакционной зоне печи и повысить извлечение марганца. Наиболее близкой по достигаемому эффeкty к предлагаемой является шихта для выплавки низкофосфористог.о уг леродистого ферромарганца 2J , которая включает, мае. %: Малофосфористый шлак 61-64 Известь20-21 Кокс12-14,5 Металлическая стружка 3,5-4,0 Недостаток известного состава ших ты состоит в том, что его использова ние не позволяет получать извлечение марганца в процессе плавки вьше 68,6 При этом содержание марганца в отвал ном шлаке высокое (9-10%) при кратно ти шпака к металлу (2,3-2,5). Цель изобретения - повышение извл чения марганца. Цель достигается тем, что шихта для выплавки низкофосфористого угле родистого ферромарганца, включающая малофосфористый шлак, известь, метал лическую стружку, кокс, дополнитель но содержит отработанный шлак элект рошлакового переплава при следующем соотношении компонентов, мае. %: Малофосфористый шлак 50-59 Известь22-28 Кокс14-18 Отработанный шлак электрошлакового переплава1,5-3,0 Металлическая стружка Остальное Отработанный шлак электрошлакового переплава имеет следующий химический состав, мае. %: Фтористый кальций 55-65 Оксид кальция 6-15 Оксид алюминия 15-23 Оксид кремния 2-6 Оксиды магния, марганца и железа Остальное Отношение марганца к углероду в шихте составляет ,65. Содержание извести в пределах 22-28% определено экспериментально. Указанные пределы позволяют увеличить температуру в реакционной зоне печи и, как следствие, получать низкое содержание марганца в отвальном шлаке и высокое его извлечение S сплав (см. таблицу). Нижний предел содержания извести позволяет получать содержание марганца в отвальном шлаке на уровне 8,1% и извлечение 67,1% (плавка № 1). Цри содержании извести 21% содержание марганца в отвальном шлаке ловьш1ается до 9,6%, а извлечение падает до 64,7% (плавка 11 ). Верхний предел содержания извести ограничивает рост кратности шлака на уровне 2,75, а извлечение - на уровне 68,6% (плавка № 8). При содержании извести 29% (плавка № 10) кратность шлака увеличивается до 2,9, а извлечение падает до 66,1% и становится ниже уровня прототипа. Отработанный шлак электрошлакового переплава имеет следукиций состав, мае. %: CaF2 55-65, СаО 6-1, AlgO 15-23, Si02 2-6, MgO, MnO, FeO остальное. Нижний предел ограничивает температуру плавления отвального шлака на уровне температуры плавления известного шлака, что обеспечивает беспрепятственный выпуск его из печи. При содержании отработанного шлака в количестве 1% (плавка № 7) температура плавления отвального шлака возраетает до 1500°С, что приводит к затруднению при выпуеке шлака из печи, значительному эапутьтанию в нем корольков металла и снижению извлечения марганца до 67,3%. Верхний предел ограничивает при высоком содержании извести рост кратности шлака (плавка 1 8) на уровне 2,75, а извлечение - на уровне 67,6; при низком содержании извести (плавка № t) кратность шлака составляет 2,69, а извлечение марганца - 67,1%. При содержании отработанного шлака вьш1е верхнего предела (плавки 1 3 и 10) растет кратность шлака, а извлечен,ие падает к уровню извлечения прототипа. I

Верхний и нижний пределы содержания металлической стружки установлены эмпирически и позволяют получать в конечном шлаке 75-78% марганца. При использовании малофосфорйстых шлаков с высоким содержанием марганца (на уровне 44-47%) количество металлической стружки поддерживается

ближе к верхнему пределу; при шлаках с низким содержанием марганца (37-39%) - ближе к нижнему пределу. Содержание кокса в пределах 1418% и отношение марганца к углероду в шихте в пределах 1-5-1,65 установлены эмпирически. Верхний и нижний пределы содержания кокса обеспечивают при отношеню марганца к углероду в пределах 1,5-1,65 максимальное извлечение марганца при использовании малофосфористого шлака с колебаниями массовой доли марганца в пределах 37-47%.

Верхний предел отношения марганца

к углероду (1,65%) обеспечивает, кроме того, получение ферромарганца с-содержанием кремния не выше 6%, нижний (1,5) - не ниже 2,5%. П р и.м е р. Опыты проводили на печи 7000 кВА.

Составы использованных шихт и результаты опытных плавок приведены в таблице.

1. ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ. НИЗКОФОСФОРИСТОГО УГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА, включающая малофосфористый итак известь, металлическую стружку, кокс, отличающаяся тем, что, с целью повышения извлечения марганца, она дополнительно содержит отработанный шлак электрошлакового переплава при следукнцем соотношении компонентов, мае. %: Малофосфористый шлак 50-59 Известь22-28 Кокс14-18 Отработанный шлак электрошлакового переплава1,5-3,0 Металлическая стружкаОстальное 2. Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что отработанный шлак электропшакового переплава имеет следующий химический состав, мае. %: kn 55-65 Фtopиcтый кальций 6-15 Оксид кальция 15-23 Оксид алюминия 2-6 Оксид кремния Оксиды магния, марОстальное ганца и железа 1. 3. Шихта по п. отличающаяся тем, что отношение марганСО ца к углероду в шихте составляет VI 1,45-1,65. СГ) :о ;о

Предлагаемый 51097699 Использование предлагаемого состйва шихты позволяет повысить извлечекие марганца на 1,4-10,3%. Экономический эффект за счет повышения извлечения марганца составляет 11,06 руб/т сплава.