Способ выплавки металлического марганца Советский патент 1986 года по МПК C22B47/00 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в производстве металлического марганца.

Цель изобретения - повьшение качества металлического марганца, по- зышение извлечения марганца из концентрата и обеспечение возможности утилизации шлака.

Пример 1. Выплавка металлического марганца известньм способом

Для плавки используют хлоркаль- циевый концентрат, содержащий, %: 87, СаО 7, CaCl, 4, SiOj 0,3, 0,1, PjOj - следы, S - следы; силикомарганец, содержаний, %: Si 26,7, Мп 71,17, Fe 2,73, А1 0,3, С 0,18, Р 0,03, S 0,02; доломит, содержащий, %: СаО 51,5, MgO 33,85, SiO., 2,54, AljO, 1,69, , 1,86, FjOy 0,078, S O ,05 (п.п.п. 8,5%) и известь, содержащую,%: СаО 85,07, MgO 2,5, SiOj 2,17, , 1,67, 1,84, 0,08, S 0,1 (п.п.п 6,7%).

В печи расплавляют шихту, кг: Концентрат53,7

Силикомарганец 21,0 Долсмит11,3

Известь14,0

После расплавления михты на поверхность расплава загружают 48,5 к брикетов, содержащих, кг:

Концентрат17,6

Силикомарганец 22,3 АлнзминийI 5

Доломит3,9

Известь2,9

Связующее0,4

В результате получают 62 кг металла состава, %: Мп 96,5; Fe 2,59, Si 0,68; Р 0,031; S 0,018, и 85 кг Щлака, содержащего, %: SiOj 29} Мп 14,5; СаО 32; MgO 12. В сплав вносят 0,02 кг фосфора (в том числе из силикомарганца 66 и флюсов 34), 0,011 кг серы (в том числе из силикомарганца 75 и флюсов 25%),1,6 кг железа (в том числе из силикомарганца 73, из флюсов 23, концентрата 2%).

Полезное использование кремния и алюминия в cyswe на восстановление оксидов марганца (от Мп,0 до МпО в шлаке и до Мп в металле) составляет 91,4%.

Извлечение марганца в сплав 79,5%, в том числе извлечение марганца из концентрата 65,4%. Шлак

5

0

5

отличается высоким содержанием SiOj (29%) и ет либо в отвал, либо на агломерацию железной руды по цене 6-8 руб./т.

Пример 2. Выплавка металлического марганца предлагаемым способом.

Опыты проводят в печи с угольным нагревателем. В печь, нагретую до 1550°С, помещают тигель, в который загружают хорошо перемешанную шихту, состоящую из хлоркальциевого концентрата и алюминия. После расгшав- ления смеси на зеркало расплава загружают брикеты, состоящие из хлоркальциевого концентрата, алюминия, марганецалюминиевого сплава, извести и связующего ,. После расплавления брикетов делают пятиминутную выдержку, тигель извлекают из печи и металл и ишак выливают в изложницу. Иттак затем повторно загружают в печь и обрабатывают брикетами, состоящими из хлоркальциевого концентрата, алюминия, взятого с большим избытком, извести и связующего BjOj. Состав концентрата и извести такой же, как в известном способе.

Результаты испытаний выплавки металлического марганца с использованием в качестве восстановителя алюминия при различных соотношениях между составляющими шихты на получение расплава, при различном составе брикетов для его обработки, а также при различном составе и расходе брикетов для обработки (до восстановления) nmaica приведены в табл. 1-4 соответственно.

В табл. 1 и 2 используют брикеты следующего состава,%:

Концентрат40

А1 порошок17,5

Сплав Мп-А110

Известь31

Связующее1,5

Из полученных результатов видно, что в предлагаемом способе выплавки металлический марганец отличается весьма низким содержанием вредных примесей - фосфора и серы. Содержание фосфора по сравнению с известным снизилось в 4,0-6,8 раз, содержание серы - в 4,5-9,0 раз. Снизилось также содержание жепеза (в 1,5- 2,5 раза).

3

Сквозное извлечение марганца из концентрата за счет обработки (до- восстановления) пшака брикетами увличилось до 91-93%. В среднем извлчение марганца возросло в 1,40- 1,43 раза. Полезное использование алюминия составляет 92-96%. Его раход колеблется в пределах 470 кг/т.

Из табл.4 видно, что полученный конечный шпак состоит в основном из окислов кальция и алкичиния и содержит минимальное количество марганца. Такой пшак может быть исползован для обработки стали в ковше. Для этого необходимо перед вводом его в сталь добавить извести 160- 220 кг/т.

Таким образом, предлагаемый способ плавки по сравнению с известным позволяет повысить качество сплава по содержанию вредных примесей - фосфора, серы и железа. Содер5

5

0

жание серы, в сравнении с марками металлического марганца Ь 1 и Мр 2 уменьшается в 10 раз, а в сравнении с марками, полученными алюмотерми- ческим одностадийным процессом, в 100 раз. Также уменьшается расход алк 1иния и шихтовых составляющи;х. Только за счет уменьшения расхода алюминия себестоимость сплава снижается на 60-70 руб./т. Кроме того, извлечение марганца в металл повышается не менее чем на 8-10%, а сквозное извлечение марганца из концентрата - на 25-30%..По сравнению с алюмотермической одностадийной плавкой расход концентрата снижается на 500 кг/т, а в сравнении с известный способом - на 250-280 кг/т. Полученный шлак практически свободен от окислов кремния, это позволяет использовать его как синтетический шлак для обработки стали в ковше, а также для получения, морозоустойчивых сортов цемента.

Т«0лнц«1

0,0041,0518,4385,7687,3993,4

0,0011,9537,8487,6189,0793,15

0,0031,7326,1590,0291,2194,60

0,0010,1456,,1591,3496,2

0,0010,2955,991,1692,2595,67

1235962 Таблица

Таблица 3

0,0030,2592,08 93,16,00

0,0041,06290,11 91,336,13

0,0031,45289,09 90,387,01

0,0031.,58187,1 Г 88,457,95

0,0032,05286,1.87,388,53

n

30.583,0 16,94 0,06 81,67 2,332,054,0It,7 168,5 29,7 78,33 21,55 0,12 87,3 2,635,552,879,03 162,1

28.679,3 20,6 0,1 87,8 2,4234,356,56,78160,8

« 26,3 76,3 23,48 0,22 82,66 3,2337,155,24,47 156,8

22,3 74,5 25,21 0,29 75,37 6,1332,556,15,27159,7

1235962

12 , Таблица