Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца Советский патент 1985 года по МПК C22C33/04 

сл

sl Изобретение относится к черной металлургии и может быть использова но при выплавке марганцевых ферроаплавов, в частности высокоуглеродистого ферромарганца. Известна шихта для выплавки высо коуглеродистого ферромарганца, содержащая офлюсованный марганцевый агломерат, известняк, металлодобавк и коксик lj. Недостатком этой шихты является то, что полученный на обычном флюсо вом материале агломерат при введени его в печь ухудшает показатели процесса выплавки сплава. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является шихта 2j для вьтлавки высокоуглеродистого ферромарганца, включаккцая марганцеворудное сьфье, известняк (доломит), железосодержащий материал, коксик и хлорид магния при следукицем соотношении компонентов, мас.%: Марганцеворудное сырье55-65 Известняк (доломит) 15-20 Железосодержащие материалы 2-4 Коксик12-18 Хлорид магния 1-3 Недостатками известной шихты явл ются низкое извлечение марганца и вы сокий удельный расход электроэнерги Кроме того, известный состав ших ты не обеспечивает необходимый шлак вый режим процесса выплавки, а нали чие хлорида магния ухудшает условия работы обслуживающего персонала.. Целью изобретения является сниже ние удельного расхода электроэнерги и повышение извлечения марганца. Поставленная цель достигается тем, что шихта для выплавки высокоуглеродисто г6 ферромарганца, включа щая марганецсодержащее сьфье, извес няк (доломит), железосодержащий мат риал и коксик, в качестве железосо держащего материала содержит обожже ные сидериты при следующем соотноше нии компонентов, мас.%: Известняк (доломит) 16-24 Обожженные сидериты 4,0-8,0 Коксик11-16 Марганецсодержащее сырьеОстальное Сырье кусковые сидериты Бакальского месторождения до обжига имели следующит химический состав, мас.%: Fe .32,1 S 0,25 5,3 0,011 2,7 . 2,8 Mg 11,1 Мп1.81 п.,34,8 Окислительный обжиг осуществляют в лабораторной шахтной печи с использованием природного газа. Обожженные сидериты имели следующий химический состав, мае. %: Fe47,9 Р0,010 S0,112 Mn2,5 п.п.п.1,60 Фракционный состав сырых сидеритов был следующий: Фракция, мм 0-10 10-20 20 Содержание фракции, % 25 31 ОстальноеПосле обжига незначительно увеличивается (на 2-3%) количество фракции 0-10 мм. Введение обожженных сидеритов Бакальского месторождения в шихту для вьтлавки высокоуглеродистого ферромарганца позволяет решить несколько важных для ферросплавного производства вопросов. Во-первых, представляется возможньж замена остродефицитной стружки, которая используется в шихте в качестве металлодобавки; во-вторых, входящая в их состав окись магния позволяет улучшить шлаковый режим процесса вьтлавки, действуя как разжижитель; в-третьих, наличие основных окислов позволяет вывести из навески часть сырого флюса, а значит снизить расход электроэнергии, затрачиваемой на обжиг этой части флюса. Кроме ( того,.положительное влияние на процесс оказывает и марганец, содержание которого в составе обожженных сидеритов в пределах 1,5-2,5% позво3

ляет повысить сквозное извлечение марганца в сплав.

Проведенные нами исследования физических свойств обожженных сидеритов показали, что они обладают, повышенным, по.сравнению с известными железосодержащими материалами электросопротивлением. Это, в свою очередь, оказывает положительное влияние на электрический режим процесса выплавки высокоуглеродистого ферромарганца в электропечах.

Граничные пределы компонентов предложенной шихты обусловлены их качеством, наркой сплава и выбираемыми шлаковым и электрическим режи faми процесса выплавки.

Введение в шихту коксика менее 11% приводит к снижению извлечения марганца и производительности. При этом введение в состав шихты более 16% коксика нарушает электрический режим (электроды поднимаются вверх) увеличивает расход электроэнергии и т.д.

Известняк и доломит имеют в своем составе практически одинаковую сумму основных оксидов (J CaO-bMgO 53-54%), которые и определяют их флюсущие свойства.

Нижний предел введения известняка (доломита) в шихту-(16%) отвечае случаю, когда в качестве марганецсодер:кащего сырья используют марганцевый агломерат с низким содержанием кремнезема и максимальную навеску обожженого сидерита. При использовании м 1рганцевого агломерата худшего качества (,45) работают на верхнем пределе содержани известняка в шихте. При содержании более 24% известняка (доломита) в шихте шлаки получаются густые, плохо выходят из печи, нарушается шлаковый режим процесса выплавки.

571084

Количество обожженного сидерита, задаваемое в шихту, выбирают в зависимости от требуемого содержания железа в сплаве качества флюса и качества восстановителя по содержанию в зоне .окислов железа. При этом нижний предел содержания в шихте обожженных сидеритов отвечает составу сплава с содержанием марганца свыше 10 80%.

Введение в состав шихты менее 4% обожженных сидеритов не обеспечивает эффект улучшения показателей произ-. водства, а введение в шихту более 8% 15 обожженных сидеритов технологически не оправдано в связи с Ухудшением качества сплава (низкое содержание Мп). Для подтверждения оптимальности

предложенных граничных значений компонентов ,,шихть В идентичных условиях проведены исследования по выплавке высокоуглеродистого ферромарганца на известной и предложенной шихте.

Выплавку сплава осуществляют 5 в крупнолабораторной электропечи

мощностью 160 кВа. В качестве марганцеворудного сырья используют марган- . цевый агломерат первого сорта (Мп 44,7%; SiO 19,1%; CaO+MgO 6,1%). 0 Обожженные сидериты имеют составi мас.%: Fe 47,9; Р 0,010; SiO-j 6,5; СаО 3,4; MgO 14,7.

Восстановителем служит коксик (содержание золы 14%), флюсом - известняк.

Состав предложенной и известной шихты и результаты выплавки из них высокоуглеродистого ферромарганца приведены в таблице.

Введение в состав шихты для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца обожженных сидеритов позволяет повысить извлечение марганца на 12% и снизить удельный расход электроэнергии на 3-4%.

Коксик Известняк Хлорид магния

Железная стружка Обожженные сидериты Марганцеворудное сы

Извлечение марганца в сплав, %

Удельный расход электроэиергии

кВт ч/т

11,0 13,5 16,0 18,0 16,0 20,0 24,0 25,0

8,0 6,0 4,0 2,0 65,0 60,5 56,0 55,0

76,0 76,8 75,3 74,9

4410

4120 4200

4095

ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА, включающая марганецсодержащее сырье, известняк (доломит), железосодержащий материал и коксик, о т л и а ю щ а я с я тем, что, с целью снижений удельного расхода электроэнергии и повьшения извлечения марганца, она в качестве железосодержащего материала содержит обожженные., сидериты при следующем: соотношении; компонентов, мас.%: Известняк (доломит) 16тг24 Обожженные сидериты 4,0-8,0 Коксик11-16 Марганецсодержащее сырьеОстальное сл с: