Способ выплавки ферровольфрама из вольфрамитовых концентраторов Советский патент 1986 года по МПК C22C33/00 

Изобретение относится к черн й металлургии, в частности к производству ферросгшавов.

Цель изобретения - увеличение скорости и степени рафинирования ферровольфрама от примесей, интенсификация процесса довосстановлеиия шпака при одновременном повышении суммарной концентрации марганца в nepepa6aTbmaeNajx концентратах и уве- Пичение производительности печи, расширение сырьевой базы и сокраще- иие потерь вольфрама.

После вычерпывания ферровольфрама перед доводкой шпака проводится подготовка расплава путем периодической порционной загрузки на поверхность расплава и проплавления смеси высокомарганцовистого вольфрамитово- го концентрата с отношением в нем MhO/iNO Oj2 с кремнеземом и оксидами железа при соотношении в смеси триоксида вольфрама к кремнезему и к железу оксидов, равном 1:(0,8- -1,3):(0,3-0,5) и количе стве высо- комарганцовистого вольфрамитового концентрата 5-20% от концентрата, заданного на плавку в остальные ее периоды, с постоянной равномерной загрузкой по всей поверхности расплава в течение периода его подготовки смеси коксика и ферросилиция при их соотиошении 1:(1,75-3) и количестве коксика 25-45% от задаваемого в остальные периоды плавки.

В качестве высокомарганцовистого вольфрамитово го концентрата с. от ношением в нем MnO/WOj: 0,2 используют полупродукты обогащения ысо- комарганцовистых вольфрамитовых руд с содержанием WO 30-45%, S lOjj, 60-45%, и задают их на плавку во время подготовки расплава в смеси с оксидами железа при общем соотношении в смеси триоксида вольфр 1ма к кремнезему и к железу оксидов, обеспечивающем заданное соотношение 1:(0,8-1,5): (0,3-0,5).

Процесс подготовки расплава осуществляется вводом иа поверхность оставшегося после вычерпывания феррвольфрама расплава периодически ПОР1Д1ЯМИ по 100-150 кг смеси высоко маргаицовистого вольфрамитового концентрата с отношением в нем Мцр/4(0, 2 с кремнеземом и оксидами железа.при соотношении в смеси три- оксида вольфрама к кремнезему и к

to

17910

железу оксидов 11(0,8-1,5):(0,3-0,5) и при количестве высокомарганцовис- того вольфрамитового концентрата 5-20% от массы расчитанного концентрата на остальные периоды плавки. Одновременно на поверхность расплава задают смесь коксика и ферросилиция при их соотношении I: (1,75-3) и количестве коксика 25-45% от рассчитанного на остальные периоды плавки. Смесь коксика и ферросилиция задают равномерио по всей поверхности расплава в.течение всей операции подготовки расплава.

В качестве высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата используют, например, вольфрамитовый гюбн(е- ритовый концентрат с содержанием 60-65% WO, и до 22% Мг,0. В качестве кремнезема используется кварцевый песок, количество которого задается

15

20

с учетом содержания QiOg в концеит- рате. В качестве оксидов железа используется железная руда, количество которой также задается с учетом содержания железа в концентрате ив песке. В качестве коксика используют пекококсовую мелочь фракций менее 10 мм. Ферросилиций используют ли- .

бо гранулированным, либо дробленым до фракций менее 10 мм.

При загрузке на поверхность оксидного расплава, содержащего к этому периоду около все компоненты смеси вольфрамитового концентрата, кремнезема и оксидов железа растворяются в нем.

При контакте компонентов смеси с коксиком, который в силу своей

малой плотности по сравнению со шлаком плавает на поверхности расплава, идет восстановление вольфрама и железа из их оксидов. МпО гюб- нерита (,)в присутствии больпшх содержаний свободного Si Оj об- разует прочное легкоплавкое соединение MnO-SiOg с Т.пл.1291°С, которое способствует разжижению шлака. В присутствии больших содержаний

в расплаве РеО восстановление марганца практически не происходит. Ферросилиций,, имея плотность большую плотности шпака, расплавляясь, контактирует с восстановленными

вольфрамом и железом и образует

легкоплавкий (с Т.пл. 1600°С) сплав с повышенной за счет них плотностью, который оседает на поверхности туго-

3

плавкой металлической подины. Одновременно с процесса движения капель этого сплава идет восстановле - ние вольфрама и железа в объеме расплава кремнием. Образующийся при этом кремнезем также способствует получению прочного МпО бЮ, а связанный в силициды с вольфрамом и железом кремний способствует повышению активности марганца, благодаря чему восстановления марганца не происходит практически и в этих слоях шлакового расплава.

Процесс сопровождается активным вьщелением СО, благодаря чему на поверхности образуется слой шлаковой пены, препятствующей потерям тепла через колошник и способствующий интенсивному ходу процесса восстановления вольфрама и железа.

Порционное периодическое введение на поверхность расплава (порциями по 100-150 кг) смеси концентрата, кремнезема и оксидов железа препятствует глубокому проникновению оксидов вольфрама и марганца, заданных со смесью, в объем расплава, что обеспечивает прохождение восстановительных реакций из вводимого концентрата и оксидов железа в верхних слоях оксидного расплава, а равномерная постоянная дача восстановительной смеси коксика и ферросилиция обеспечивает постоянную интенсивность прохождения реакций в этих слоях и вывода восстановленных компонентов из зоны реакции что обеспечивает полноту прохождения реакций в сторону образования MnO SiOg и достаточную полноту перехода марганца в оксидную фазу.

Одновременное повышение в оксидном расплаве концентрации Si Og, а в поверхностном слое жидкой металлической фазы концентрации кремния увеличивает активность углерода и марганца, которые оставались в метале до проведения периода подготовки расплава, что способствует их переходу особенно углерода) в оксидную фазу. Повышенная концентраци кремния в жидком слое металла способствует также снижению растворимости в нем серы, которая также пе- реходит в основном в оксидную фазу.

Повьш1ение концентрации в шлаково фазе SiOg и снижение концентрггции в результате восстановления ) FеО

25

17910

снижает адгезию шлака к металлу, что способствует укрупнению восстановленных капель (их коалесценцию) и полноту их осаждения.

5 Процесс перехода МпО в оксидную фазу в виде соединения MnO-SiOj проходит тем интенсивнее и полнее, чем лучше контакт этих оксидов. С этой точки зрения наиболее оптимальными

10 будут те смеси вольфрамитовых концентратов и кремнезема в требуемом соотношении, в которых эти оксиды расположены ближе всего друг к другу. Наиболее оптимальными в этом смысле

15 являются полупродукты обогащения вольфрамитовых руд с тонким прорастанием вольфрамитов и кварцитов, какими, например, являются концентра- .ты, содержащие., %:VJ ОJ 35-40%; МпО

20 до 15; Si 0 36-40; оксиды железа и примеси остальное.

Использование для подготовки расплава смеси из такого концентрата с оксидами железа, обеспечивающий то же соотношение триоксида вольфрама, кремнезема и железа оксидов 1: (0,8-1,5):(О,3-0,5).

Продолжительность операции подготовки расплава в зависимости от количества задаваемого высокомарганцовистого рольфрамитового концентрата (5-20% от количества концентрата, задаваемого в остальные периоды) 20-40 мин.

После окончания операции подготовки расплава ведут довосстановление шпака. В этот период в отличие от способа-прототипа вводят по всей поверхности только ферросилиций.

Проведенная перед довосстановле нием подготовка расплава способствует выводу из оксидной фазы ос новной массы вольфрама и железа. Наиболее богатой по содержанию этих компонентов частью оксидного расплава остается шлаковая пена, в которой, в силу развитой поверхности и кинетических затруднений, оксиды остаются невосстановленными. При введении на поверхность расплава ферросилиция (без кокса) происходит разрушение пены и восстановление вольфрама и железа, оставшихся там. Одновременно в процессе движения ферросилиция через слой шлака идет довосстановление этих окислов (не успевших восстановиться при подготовке

расплава) из объема шлака. При этом выделяющаяся BJOg способствует об-

30

35

40

45

50

55

раэованию , что препятствует восстановлению марганца. Капли ферросилиция, Действуя как осади- тель, выводят из шлака оставшие ся восстановленные (капли) металла. Низкая , температура плавления шлака и его значительный перегрев под слоем шлаковой пены способствуют высокой скорости осаждения расплавленных капель металла.

За счет вывода основной массы

восстанавливаемых элементов из

зксидной фазы при подготовке -расплат ва сокращаются периоды довосстанов- ления и вьщержки для осаждения капель металла. Опытным путем установлено, что оптимальная продолжительность довосстановления в этом случае 35-40 мин вместо 80 мин, необходимых для получения отвальных шлаков по способу-прототипу, т.е. введение операции подготовки расплава не только не затягивает общую продолжительность плавки, но даже сокращает ее. При этом количество вольф рамитового концентрата на плавку увеличивается на величину, заданную с высокомарганцовистым вольфрамитом, и сокращается общее время проведения плавки.

После оседания капель металла на поверхности металлического слитка остается сформировавшийся слой жидкого металла, содержащего до 30% железа и столько же кремния. Содержание марганца в таком расплаве не превышает 0,2%, углерода 0,05%.

Обедненный шпак с содержанием менее 0,2% выпускают из печи и далее начинают период рафинирования металла путем последовательного проплавления вольфрамсодержащих отходов, прогрева расплава и порцион ной завалки и проплавления сшихтован ного вольфрамитового концентрата с отношением МчО/Х ,2 с одновременной присадкой коксика до кипения расплава

1&}личество задаваемого углерода с коксиком в период рафинирования незначительно. Коксик задается только для поддержки вспенивания шлака, способствующего хорошему прогреву расплава. Поэтому восстановление углеродом происходит только незначи- тельной части окислов вольфрама (железо и марганец практически в этот период не восстанавливаются). Зато

/5

20

179106

интенсивно идет восстановление вольфрама кремнием поверхностного жидкого слоя металла. При этом металл насыщается вольфрамом. Так как в 5 жидком металлическом расплаве на поверхности твердого металлического слитка содержание марганца и углерода незначительно,(т.е. нет необходимости рафинировать наиболее 10 трудно рафинируемые компоненты) то продолжительность рафинирования сокращается, что является резервом для повьш1ения производительности печи по перерабатываемому концентрату. Опытным путем установлена необходимая продолжительность рафинирования для получения ферровольфрама с регламентируемым содержанием кремния (не выше 0,8%), которая не превышает 250 мин вместе 270 мин по способу-прототипу (для количества заданного вольфрамитового концентрата в этот период 6 т).

После окончания рафинирования начинают вычерпывание ферровольфрама из печи. При этом одновременно порционно заваливают вольфрамито- вый концентрат (с тем же соотношением , как и при рафинировании j и КОКСИК. Количество коксика здесь больше, чем при рафинирова

НИИ, так как он является в этот период единственным восстановителем. Одновременно с вольфрамом происходит восстановление железа, а так как условия для образования MnO SiOj в этот период недостаточны (незначительное количество Si0 иРеО, поступающих с концентратом, и восстановленная металлическая фаза, вследствие дисперсности восстановленных частиц и отсутствия осадителя - ферросилиция не выводится быстро из зоны реакции), то частично идет и восстановление марганца. Одновременно идет и процесс карбидообразо- вания. Восстановленный марганец и углерод с карбидом переходят в ферровольфрам. Однако содержание углерода и марганца в ферровольфраме, благодаря ранее проведенной операции подготовки расплава не превышают регламентированных требований к ферровольфраму. Полученный ферровольфрам отвечает требованиям стандартов (соответственно марганца менее 0,6% и углерода менее 0,7%),

Если высокомарганцовистый вольфр митовый концентрат вводить на поверхность расплава при его подготовке без смеси кремнезема и оксидов железа или без одного из этих компонентов, равно как вводить смес при соотношении триоксида вольфрама к кремнезему и к железу оксидов вьше чем 1:0,8:0,3, то имеет :место дополнительное восстановление марганца, что приводит к затягиванию плавки и возможному получению ферровольфрама с содержанием Ми выше регламентированных пределов.

При соотношении 0, Si Og и железа оксодов в смеси, чем 1:1,5:0,5, шпак получается высококремнистым, вязким, что ухудшает кинетику восстановления VJ и Р ей снижает скорость и полноту осаждения капель металла из пшака, а это приводит к затягиванию процесса плавки, снижению производительности печи и повышенным потерям вольфрама со шлаком. Это же будет Наблюдаться, если количество задаваемого со смесью высокомарганцовистого концентрата будет более 20% от концентратов, задаваемых в остальные периоды плавки. При уменьшении этого концентрата менее 5% от заданного в остальные периоды плавки не решается задача повышения суммарной концентрации марганца в перерабатываемых концентратах и увеличения производительности печи как по перерабатываемому концентрату, так и по получаемому ферровольфраму.

Если смесь концентрата, кремне- зема и оксидов железа задать на поверхность расплава единовре- менно одноразовой загрузкой, то компоненты смеси расплавляются и смешиваются во всем объеме шлакового расплава, что приводит к затруднениям прохождения восстановительных процессов, затягиванию плавки и к снижению производительности печи. Кроме того, в верхних слоях шлакового расплава будет иметь место избыток кокса, что повлечет за собой неизбежное восстановление марганца.

При соотношении коксика и ферросилиция более 1:1,75 количество ферросилиция недостаточно для полноты осаждения капель восстановленного металла и протекания осстано 0

вительных процессов в глубинных объемах шлакового расплава, что вызовет необходимость удлинения периода довосстановления и снижения про- изводительностн печи. Кроме того, продукты восстановления будут выводиться плохо из зоны восстановления, что ухудшит прохождение реакции образования MnO-SiOj и будет способствовать восстановлению марганца.

Соотношение коксика к ферросилицию менее 1:3 приводит лишь к увеличению расхода ферросилиция и после5 дующему увеличению продолжительности рафинирования ферровольфрама без увеличения эффекта вывода из зоны реакции восстановленных металлов. При этом будет снижена производительность печи.

Количество коксика, задаваемого в смеси с ферросилицием при подготовке расплава, определено экспериментально и регламентировано необ5 -ходимостью полноты восстановления вольфрама и железа без восстановления марганца и образования карбидов. При этом коксик задается в количествах, пропорциональных количеству

Q задаваемого высокомарганцовистого вольфрамитового концентрата: меньшему количес;тву концентрата соответ- ствует меньшее количество коксика (а значит и смеси его с ферросилицием) , большему - большее. Меньшее Гменее 25% от задаваемого в остальные периоды) количество коксика недостаточно, для полноты восстановления вольфрама и железа, что приводит к затягиванию периода довосста-

0

5

0

5

новления, а значит и к снижению производительности печи, большее (более 45% от задаваемого в остальные периоды) - йзлишн е, так как будет способствовать восстановлению марганца и ухудшению качества ферровольфрама.

Если смесь кокснка и ферросилиция задать на поверхность расплава

единовременно, то ферросилиций, опустится уже в начальной стадии подготовки расплава на подину печи, в поверхностных слоях будет -больвюй избыток кокса, что приведет к восстановлению марганца и переходу его в металл. Поэтому смесь следует давать равномерно в течение всей операции подготовки расплава.

9

При использовании в качестве высокомарганцовистого вольфрамитово го концентрата полупродуктов обогащения вольфрамитовых руд с содержанием 30-45% О, ликвидируются допсш нительные операции обогащения полупродуктов, при которых неизбежно теряется вольфрам. Эта же операция становится необходимой для получения продуктов с соде ржанием WC более 45%.

Если использовать полупродукты с соде ржанием Oj менее 30% на. переплав поступит значительное количество балластных компонентов, что вызовет увеличение кратности шлака и увеличение с ним потерь вольф-

;рама.

Содержание в используемых продуктах кремнезема выше 45% приводит к повышенным содержаниям StOg в ишаках, шлаки становятся вязкими, что ухудшает кинетику восстановления компонентов шихты и снижает скорость вывода восстановленных элементов из шлака, т.е. приводит к затягиванию процесса плавки и снижению производительности печи.

При снижении содержания кремнезема в полупродуктах менее 36% увеличивается количество балластных присадок, вводимлх с полупродуктом в расплав, что вызывает увеличение выхода шпака, а следовательно, и потерь вольфрама, и повышенный расход электроэнергии на расплавление балластных присадок.

Выплавка ферровольфрама по предлагаемой технологии с введением частично в процесс высокомарганцо- вистых вольфрамитовых концентратов с отношением MnO/WO у 0,2 позволяет повысить суммарную концентрацию марганца в перерабатываемом концентрате без снижения качества получаю щегося ферровольфрама по содержанию маргаица и других вредных компонентов, повысить производительность печи по выпускаемому ферро- ольфраму- до 23%, а в случае исползования полупродуктов с содержанием WO, . 30-45% ликвидировать дополнительную их переработку и поте- ри ведущего элемента - вольфрама.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Опытные плавки проводили на промышленной вращающейся дуговой электропечи с трансформатором мощностью

1010

3,5 МБ А, на сшихтованных вольфрамитовых концентратах, полученных путем.смешивания, концентратов марок КВГ fT), КВГ(кУи КВГ-2 по ГОСТ

213-73. Состав сшихтованного концентрата на плавку,%: WjO 63,5; МпО (MnO/WO, 0,2)- 12,7; Si Oj 4,3;

|еО 6,8.

Для опытных плавок использования

также дополнительно (на операции подготовки расплава) высокомарганцовистый концентрат марки КВГ(т) с содер- ,жаиием,, 64,8; МпО 18,2 (отношение МцО/WO, 0,28); FeO 1,65;

Si Oj 4,6, а для плавок с использованием высокомарганцовистого вольфра- митового полупродукта - концентрат марки КВК по ТУ 48-5606-3/0-84 с содержанием, %: NO,38,4; МпО 11,5

(отношение 0,3 ; F еО 0,25; 5;0i 36,8; S 1,8.

В качестве коксика использовали пекококсовую мелочь марки ПКМ-2 фракций менее 10 мм с зольностью

2,3%. Ферросилиций для плавок использования гранулированный фракций менее 10 мм марки ФС 65Ф с содержанием кремния 68,5%, железа 31%. В качестве оксидов железа использовали сушеную малрфосфористую желез- вали сушеную малофосфористую железную руду с содержаиием железа оксидов 61,4%; 0,7%; f 0,015%, в качестве кремнезема - сухой кварцевый песок класса 1к с содержанием 98,3% SiO ; 0,4% FeO.

Для ппавок использовались ; также вольфрамсодержащие отходы: ферро- вольфрамовую крошку, шпак с ложек, .пыль газоочистки, а также отрабо- танные шароше Лые долота с содержанием 95,4% железа, 4,1% вольфрама.

Опытные плавки по испытываемой технологии проводили по трем вариантам на навеске сшихтованных вольфра митовых концентратов (отношение МпО/ЛО 0,2) 8000 кг с введением на операции подготовки расплава смеси высокомарганцовистого концентрата марки ВКГ (Т) с кварцевым песком и железной рудой в пределах соотношения триоксида вольфрама, кремнезема и железа оксидов в смеси 1: (0,8-1,ЗЬ (0,3-0,5) и при количествах концентрата КВГ(Т) 5 до - 20% от массы заданного сшихтованного концентрата в остальные периоды плавок (400-1600 кг) при постоянной

11

равномерной загрузке на всю поверхность расплава смеси пекококсовой мелочи с ферросилицием в пределах соотношений Г:(1,75-3) и при количестве пекококсовой мелочи в размере 25-45% от задаваемой на остальные периоды плавок.

Плавку по 1 варианту проводили следуКйцим образом. После выпуска из печи ишака, очистки и заправки ванны и перепуска электродов печь включили и загрузили вольфрамсодер- жащие отходы: 500 кг ферровольфра- мовой крошки, 230 кг шлака с ложек и пыли газоочистки и 815 кг отработанных шарошечных долот. Отходы проплавили при максимальном использовании мощности трансформатора, про рели в течение 30 мин и начали загружать порциями по 300 кг сшихто ванный концентрат с одновременной подгрузкой пекококсовой мелочи. Всего за этот период (рафинирования) загрузили 6000 кг сшихтованного концентрата и 200 кг пекококсовой мелочи.

Окончание периода рафинирования определили по характерному кипению ванны. Готовность ферровольфрама (по содержанию кремния углерода и марганца) оценили визуально по отобранной пробе с пода печи.

Затем при вращении ванны печи провели вычерпывание ферровольфрама. В этот период порциями по 100 к загрузили еще 2000 кг сщихтованно- го концентрата и ввели дополнительно 300 кг пекококсовой мелочи. Вычерпывание провели при сниженной .на 25% мощности, уменьшив токовую нагрузку для предовтращения перегрева шпака, с целью снижения степени восстановления марганца.

После окончания вычерпывания ферровольфрама провели подготовку расплава. На поверхность расплава периодически порциями по 100 кг загружали высокомарганцовистый концентрат марки КВГ(Т) в смеси с кварцевым песком и железной рудой при соотношении в смеси триоксида вольфрама, кремнезема и железа 1:0,8:0,3, задав концентрат в количестве 5% от заданного сшихтованного концентрата на рафинирование и вычерпывание. Всего на операцию подготовки расплава задали 400 кг концентрата КВГ(т), 192 кг кварцевого песка и 117 кг железной руды. В это же

I7910 2

время постоянно равномерно в течение всей операции подготовки распла ва на поверхность расплава давали смесь пекококсовой мелочи и ферро-

5 силиция при их соотношении 1:3 и количество пекококсовой мелочи в размере 25% от заданной в периоды рафинирования и |вычерпывания ферровольфрама (125 кг пекококсовой ме10 лочи и 375 кг ферросилиция).

После окончания подготовки расплава провели довосстановление. Довосстановление вели ферросилицием, который задавали,равномерно по всей

15 поверхности расплава. Закончив довосстановление провели 10-минутную вьщержку расплава для осаждения капель металла из шлака, в течение которой на отобранной пробе визуаль20 но оценили готовность шпака к выпуску, затем разделали летку, выпустили шлак, заправили ванну печи, перепустили электроды и начали следующую плавку.

25 Так как предлагаемая операция подготовки расплава проводится в конце плавки и влияет на продолжительность рафинирования ферровольфрама следующей плавки, то для воз2 можности оценки проведенных операций на данном варианте (как и на всех последуклцих вариантах плавок по предлагаемой технологии и прототипу) провели три плавки, считая, что вариант по продолжительности периодов и количеству загруженных материалов характеризует плавки, начиная с третьей, на которой режим вполне установившийся. Одновременно первые плавки служили ориентиром для корректировки задаваемых на плавку отработанных шарошечных долот (железосодержащего материала) для получения ферровольфрама требуемого состава по содержанию вольфра-

45 ма (72-76%). .

Параметры третьей плавки варианта 1 следующие: продолжительность рафинирования металла 240 мин; продолжительность вычерпывания ферро-

50 вольфрама 70 мин; продолжительность подготовки расплава 20 мин; продолжительность довосстановления шпака 35 мин; продолжительность вьщерж- ки 10 мин; продолжительность раздел-

55 ки летки выпуска шлака, заправки ванны печи и перепуска электродов 50 мин; общая продолжительность плавки 425 мин; количество шарошеч35

40

13

ньк долот, заданных на плавку 800 кг; количество ферросилиция, заданного на довохгстановление шпака 135 кг.

Количество задаваеьих шихтовых материалов на третйю плавку вариан- та 1 и ее характеристика представлены в табл.1, характеристика продуктов плавки и показатели процесса - в табл.2. В табл.1 и 2 извлечение вольфрама показано по шлаку (отношение в пшаке к суммарному VJO, заданному на плавку с концентратами) , а производительность - по перерабатываемому за плавку МО , так как эти параметры по концентрату (производительность) из-за введения концентратов разного состава на плавку непоказательны,а показать их по полученному ферровольфраму (извлечение и производительность не представляется возможным из-за TorOj чтЬ при вычерпывании металл плавки может частично переходить от предыдущей плавки к последующей.

Плавки по варианту 2 проводили по той же технологии. Отличием варианта являлось то, что в процессе подготовки на поверхность расплава задали смесь концентрата КВГ(т), кварцевого песка и железной руды при соотношении триоксида вольфрама, кремнезема и железа оксидов 1:1,15:0,4 при количестве концентрата ВКГ(Т) 1000 кг (12,5% от заданного в остальные периоды сшихто- ванного вольфрамитевого концентрата , а смесь пекококсовой мелочи и ферросилиция при соотношении 1:2,2 и количестве пекококсовой мелочи 35% от заданной в остальные периоды. Всего на операции подготовки расплава было загружено 711 кг кварцевого песка, 398 кг железной руды, 175 кг пекококсовой мелочи, 385 кг ферросилиция. Количество отрботанных шарошечных долот на плавку и ферросилиция на довосстановле- ние шлака (на третью плавку варианта) составило соответственно 725 кг и 155 кг.

;Плавки по варианту 3 проводили так же, но при соотношении в смеси триоксида вольфрама кремнезема и железа оксидов 1:1,5:0,5 и количестве концентрации КВГ(т) на подготовку расплава 1600 кг (20% от заданного в остальные периоды сшихто-

10

ванного вольфрамитового концентрата) , а в смеси пекококсовой мелочи и ферросилиция при соотношении 1:1,75 и количестве пекококсовой

мелочи на подготовку расплава 45% от заданной в остальные периоды плавки. Всего иа операции подготовки расплава было загружено 1507 кг кварцевого песка, 803 кг железной

РУД 255 кг пекококсовой мелочи, 394 кг ферросилиция. Количество отработанных шарошечных долот на плавку и ферросилиция на довосста- новление шлака (на третью плавку

варианта) составило соответственно 570 кг и 185 кг.

Плавки варианта 4 проводили .аналогично плавкам вариантов 1-3, однако в качестве высокомарганцрвистого вольфрамитового концентрата использовали полупродукт (концентрат КВК Соотношение в задаваемой на подготовку расплава смеси (концент

рата КВК и железной руды триокси- дз. вольфрама, кремнезема и железа оксидов 1:0,954:0,36. Количество заданного на операцию концентрата КВК составляло 1000 кг (12,5% от заданного на плавку сшихтованного вольфрамитового концентрата). Соотношение пекококсовой мелочи и ферросилиция на операцию подготовки расплава 1:2,586, количество заданной пекококсовой мелочи - 29% от заданной на остальные плавки. Всего на операцию подготовки расплава задавали 222 кг железной руды, 145 кг пекококсовой мелочи, 375 кг ферросилиция. Количество отработанных шарошечных долот на плавку и

ферросилиция на довосстановление

шлака (на третью плавку варианта) составило соответственно 775 кг и 140 кг.

Плавки по прототипу (вариаит 5/ проводили на тех же шихтовых материалах (сшихтованный вольфрамитовый концентрат, пекококсовая мелочь и .ферросилиций), что и плавки вариантов 1-4. Общее количество сшихтованного концентрата, задаваемого на ппавку (на рафинирование и вычерпывание ферровольфрама) было принято таким же - 8000 кг. Операция под- . готовки расплава на плавках этого варианта не проводилась. Довосстановление шлака проводили на смеси пекококсовой мелочи и ферросилиция, .количество которых на плавку состав

15

ляло соответственно 100 кг и 480 к Количество отработанных шарошечных долот на плавку (третья плавка варианта) кг.

Для сравнения провели аналогичные плавки по прототипу (вариант 6 отличавшиеся от плавок варианта 5 тем, что довосстановление шпака (для исключения влияния пекококсо- вой мелочи), как и в вариантах 1-4 предлагаемой технологии, проводили только на.ферросилиции без кокса. Расход отработанных шарошечных долот на плавку и ферросилиция на до восстановление шпака (на третью плавку варианта} составил соответственно 760 кг и 650 кг.

Результаты третьих (характеризущих варианты) плавок вариантов 2-6 также представлены в табл.1 и 2.

Сравнение проведенных по 6 вариантам плавок показало, что при практически близких величинах извлечения вольфрама в металл исключение составляют плавки варианта 6, в котрых, благодаря быстрому разрушению шпаковой пены при использовании для доводки шлама только ферросилиция без коксика и значительному охлаждению расплава, шлак удалось довосста новить только до предельно допустимого содержания даже при большой продолжительности периода довос становления производительность по перерабатываемому WOj концентратов в плавка по предлагаемому способу на 18,7-23% вьш1е, чем в roiaBKiax по прототипу Продолжительность плавок по предлагаемой технологии благодаря увеличению скорости и степени рафинирования ферровольфрама от при месей и интенсификации процесса довосстановления шлака, несмотря на повьш1енную загрузку концентрата и дополнительных шихтовых материалов, на 10-55 мин (на 2-11%) короче.

Степень рафинирования феррофольф рама в плавках по предлагаемой тех

16

нологии от марганца, несмотря на увеличение его содержания в перере- батываемом концентрате выше, а на плавках вариантов 1 и 2 получен даже металл более высокой марки - ФВ70Б (до 0,5% Мп) чем в плавках по прототипу. Степень рафинирования от углерода и особенно от серы значительно вьппе, чем в плавках по

прототипу, характерными в этом отношении являются плавки варианта 4, в которых перерабатывался концентрат КВК с содержанием серы 1,8%, . что практически вдвое выше содер-

жаний серы в кондиционных концентратах. Плавки по предлагаемой технологии позволяют перерабатывать вольфрамитовые концентраты с общим содержанием марганца на 2-7% относительных выше, чем предельно допустимо при выплавке ферровольфрама на вольфрамитах по способу-прототипу. Это позволяет задавать на плавку (в период подготовки расплава концентраты с практически любым содержанием ( обычно до 22% МлО) марганца и расширяет возможности использования высокомарганцовистых вольфрамитовых концентратов. Изоб-

ретение позволяет с высокой зффек- тивностью использовать для выплавки ферровольфрама некондиционные полупродукты с содержанием ОJ 30% и более. Это значительно расширяет

сырьевую базу и позволяет сократить потери вольфрама из руд с тонким прорастанием частиц вольфрамита и кварцита, исключив для них операцию обогащения до кондиционных содержа-

НИИ вольфрамита в концентратах. Экономия от внедрения предлагаемой технологии достигается за счет увеличения произв.одительности плавильного агрегата по выплавляемому фер-

ровольфраму, а при использовании для выплавки ф ерровольфрама высоко- марганцовистых вольфрамитовых полупродуктов с содержанием вольфрама 3045% - и за счет снижения себестоимости ферровольфрама.

biS

g ...

«ЦП

И

П я А

О

Kl

§s§

&

-g

I |b 11§|Ч a .e 8 i в a

I ; IhHti

I S - t в S P fif

e -

d 3 9

m

I s ж

11г&

g,S 8 I g I

llliilis&

II1 i fe

о (n iB я M M в

i|ggs§gi«

Яхв8о.вРпп

I

g я g «

I 1Й

3 Й я S 9 A я

1

и

lilila

«

I

о

m еГ

s

о

и

в

2 .л

- IW О

Г О «ч

и g я . , ,

S S

г in

inи

м г-. rt о о

3225

Ч ,(Ч M (3 О О О

Ю1Л

о Оо

1Л СЧ М

8§ § О «

S S S 2

Г4 (Ч Г4 (Ч

g

g

s

3

Ш О Ш

Й г т г

Ю

«

О

o

8 g S

СЧ N N

s

w

s

(M

g

- 14 n

К «о я)

liMI-fe|

IfieM

3 § I g s а

А

§

yii

« g 8

я 1$ «Ч за I

Вхкияам «и

ilifslssli

hlih

Г

. I о t;

к А t;

h

« C3i

3«

А i а

-4. « ЕС L 3 о I I nxiooha и«

й«в||8 828

Л smgg&iss

J,

fi as u Ф м

SS§

tc.

g «

A Я

rggfr

Й

rggg

i. li

8 J «I i о A « о

S 2 S I g

boo

g3S

stig

bt

ч

5 в

4 А

А

S9

|i

:Sll

о «} II

«52

Ш о Р . в S

5 : 5 3

г 9 S

о о о о о

;я )0 5 S 8

3 5 я I

о m о о о

1 t в г .

о

гО 3 О «Л g о

.М «ч М МN

г. 5 Я

мм - f I

1Л ш « о Q9

2 2 2 2 S

1Л « Ш ,

И S Я и

l

isl

я я

I I

S

(Л m |Л irt .

«ч r 4 II

fo . я л л лл

8

м

. « Г4 П - «П