Шихта для выплавки силикомарганца Советский патент 1977 года по МПК C21C7/00 

(54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СИЛИКОМАРГАНЦА

11зобрете1ше относится к области черной металлургии, в частности к электрометаллургии ферросплавов. Известна шихта l i 2 для произво ства марганцевых ферросплавов следующег состава, вес. %: Агломерат марганцевый33 . Ко щентрат марганцевый31 Кварцит15 Коксик16 Доломит5 Недостатком шихты является низкое из влечение марганца (до 73%) и кремния (цо 4О%). Это объясняется высоким отношениеи S i Oj/Mii в марганцевом концентрат При принятом составе -шихты содержащийся в агломерате кремнезем практически не восстанавливается в металл, а расходуется, Б основном, на образование шпа ка, ухудшая термодинамические и кинетические условия восстановления марганца и кремния. Цель изрбретения - повышение извлечзшш марганца и кремния, повышение произ-« воцительности электропечи. Это достигается тем, что в состав для выплавки сили1 омарганца, сос1Ч)Я1цого из марганцевого агломерата, концентоа та, кварцита и коксика дополнительно вводят брикеты (брикетирование марганцевых шлаМОЕ осуществляется известными способами) марганцевых шламов, отходы, получаемые при обогащешга мapгa щeвыx руд, например, Джездинского месторождения, содер 1 ащее до 8% окислов щелочных металлов, причем составляющие компоненты взяты в следующих соотношениях, вйс.%: Марганцевый агломерат 28-32 Марганцевый концентрат Кварцит Коксик 15-19 Брикеты марганцевых шлаI OBВыбранные соотношения компонентов шщ. ты являются оптимальны, так как введение в состав шкхты для производства сипикомарганца 8-12% брикетов марганцевых шламов обеспечивает получение в шлаке 6-7% окислоб щелочных металлов ( + Я ). Дальнейшее увеличение концентрации щелочных металлов в шлаке не оказывает существенного влияния на извлечение марганца и кремния в сплав.

Марганцевые шламы как бросовый продукт обогащения марганцевых руц позволяют произвести при выплавке силикомарганца-Полную замену доломита и частичную марганцевого концентрата и агломерата, а также кварцита.

Химический состав марганцевых шламов следующий, вес %: MtiO 9-12; 5-7;

Na,O 0,6-0,8 ; AfjO. 9-12; Fe.O 1,83,6; CaO 1,1; MgO 1; P,O50,O7 ;,. O ocтальное.

Благоприятное действие на процесс тзосстановления марганца и кремния кадий- натрийсодержащих добавок можно объяснить с точки зрения современных представлений о ионной теории дглаков. «

Кремнезем в шлаке образует слоисные кремыийкиспородные комплексы, имеющие

Использовали следующие составы шихты (Бес.%/

Марганцевый агломерат

Марга щевый концентрат

Кварцит

Коксик

Доломит

Брикеты марганцевых шламов

Извлечение в сплав марганца и кремния при выплавке силикомарганца по сущее тву- ющей технологии составило соответственно (вес.%): 73 и 40, при выплавке по предлагаемому изобретению - соответственно: 79 и 50 при производительности печи соответственно 1ОО и 105%.

Полученный сплав содержит, вес,%:

высокую вязкость в жидком состоянии, что указывает на прочность связей 3i-О.

При добавлении МеО к кремнезему сья- зиЗ -O-Si рвутся и заменяются на 5 i -О- Me. Появление новых связей приво- дит к разрыхлению трехмерной сетки $ О и облегчению перемещения частиц.

. При внедреши щелочных металлов в крем нийкислородные комплексы анионы дробятся на более простые. Двухвалентные катионы обладают большей долей ковалентной связи и образуют мостики между анионами, способствуя сохранению кремнийкислородных комплексов. Замена двухвалентных катионов М н в силикатах одновалентными Va приводит к увеличению подвижности ионов, снижению вязкости шлака. В прису ствии ионов II а увеличивается число свободу ных связей, что положительно сказывается на восстановлении силикатов марганца.

Шихта предлагаемого состава была использована при выплавке опытной партии сшптсрмаргащш СМН 17 в крупнолабора- тчэрной электропечи мощностью 14О квт.

Предлагаемый

Известный

33 31

35

ЗО

8

15

17

15

6

10

17,5; Мк 72,1; Р О,32; С 1,45; 5 0,023.

Результаты опытных плавок показали, то в случае применения предлагаемого состава шихты извлечение марганца возросло на 6%, а кремния - на 1О%. При этом удельный расход марганцевого концентрата снизился на 12О кг, марганцевого агломерата - на 78 кг, а кварцита - ца 267 кг. Производительность печи повысилась на 5%.

Введение в шихту для В1 шлввки силикоз марганца маргат ёбых шламоа, содержащих 9-12% МйО, позволяет синить расход мар-. ганцевого концентрата и агломерата и тем самым расширить марганцеворудную базу ферросплавной промышпенносги.

Производство силикомарганца на предложенной шихте может быть осуществлено на ферросплавных заводах страны. Экономический эффект при внедрении предлагаемого состава шихты может составить 1-1,5 млн рублей в год.

Формула изобретения Шихта для выплавки силикомарганца, со- 29 держащая марганцевые агломерат и концентрат. кварцит , от личающая с я тем, что, с целью повышения извлече ния марганца и кремния, повышенна производительности электропечи, лна дополнительно содержит брикеты марганцевых шпамов при следующем соотношении компонентор, вес.%:

Марганцевый агломерат33-37

Марганцевый концентрат28-32

Кварцит -6-10

Коксик15-19 Брикеты маоганцевых

шламов8-12

Источники информации, принятые во вни-. мание при экспертизе:

1. Хитрик С.И., Гасик М.И., Кучер А.Г. Электрометаллургия марганцевых ферроспдаеов, изд. Техника. Киев. 1971.U94-101. - Кучер А. Г. и ар. Сб. Металлургия и коксохимия, Техника, Киев 1969, hfe 16, с. 17-22.