шихта для производства марганцевого агломерата

Формула изобретения

1. ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАРГАНЦЕВОГО АГЛОМЕРАТА, содержащая марганцевое сырье, твердое топливо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит передельный малофосфористый шлак при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Твердое топливо - 5 - 7

Передельный малофосфористый шлак - 30 - 60

Марганцевое сырье - Остальное

2. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что она содержит передельный малофосфористый шлак фракции 5 - 0 мм следующего состава, мас.%:

Mn - 32 - 40

SiO₂ - 26 - 32

CaO - 6 - 10

MgO - 1,5 - 3,0

PO - 0,012 - 0,025

Al₂O₃ - 4 - 6

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве марганцевого агломерата для выплавки марганцевых ферросплавов в электрических печах.

Известны составы шихт для получения марганцевого агломерата, включающие марганецсодержащее сырье и твердое топливо [1].

Недостатки указанных шихт - высокое удельное содержание фосфора, низкая прочность, термостойкость и производительность агломерационных установок.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является шихта [2], включающая марганецсодержащее сырье и твердое топливо при следующем соотношении компонентов, мас.%: Твердое топливо 6-8

Марганецсодержащее сырье 92-94

Однако полученный агломерат характеризуется сравнительно низкими физико-механическими свойствами (выход годного по классу +5,0 мм составляет 55-60% ), непригодностью его применения для выплавки марганцевых ферросплавов с пониженным содержанием фосфора (менее 0,5% Р), а также сравнительно низкой термической стойкостью.

Цель изобретения - снижение удельного содержания фосфора, повышение прочности, термостойкости и производительности агломерационных установок.

Это достигается тем, что в известную шихту, состоящую из марганцевого сырья и твердого топлива, дополнительно вводят передельный малофосфористый шлак при следующем соотношении компонентов, мас.%: Твердое топливо 5-7

Передельный малофос- фористый шлак 30-60 Марганцевое сырье Остальное

Кроме того, дополнительно содержит передельный малофосфористый шлак фракции 5-0 мм, следующего состава, мас.%: Mn 32-40; SiO₂ 26-32; P 0,012-0,025; CaO 6-10; MgO 1,5-3,0; Al₂O₃ 4-6.

Введение в состав аглошихты передельного малофосфористого шлака позволяет снизить удельное содержание фосфора P/Mn в агломерате с 0,0057-0,0041 до 0,0020-0,0040, интенсифицировать процесс спекания агломерата за счет применения сравнительно легкоплавкого и жидкотекучего малофосфористого шлака, температура плавления которого не превышает согласно диаграмме MnO-SiO₂-CaO 1150-1230^oС.

Исследованиями фазового состава агломерата, полученного по предлагаемой технологии, установлено, что применение в аглошихту передельного малофосфористого шлака, состоящего из манганозита (MnO) и тефроита (2MnO SiO₂) позволяет снизить содержание гаусманита в готовом агломерате с 40-45 до 15-20% , а содержание стекла с 10-15 до 2-5%. При этом повышаются как физико-механические свойства агломерата, так и термостойкость в восстановительной атмосфере колошниковых газов печи.

Выбранное количество вводимого в шихту передельного малофосфористого шлака по верхнему пределу обуславливается тем, что введение в его шихту более 60 мас.% не оказывает существенного влияния на показатели агломерации (производительность, расход топлива). Кроме того, как показали результаты опытов, увеличение передельного малофосфористого шлака приводит к чрезмерному оплавлению аглошихты, снижению его пористости и физико-механических свойств. Введение в аглошихту менее 30 мас.% передельного малофосфористого шлака не позволяет снизить удельное содержание фосфора в агломерате до необходимой величины (P_уд<0,002-0,004) для получения стандартных марок марганцевых сплавов с пониженным содержанием фосфора и не обеспечивает повышение его механической прочности в процессе восстановительной плавки.

Расход восстановителя при получении агломерата регулируется физико-механическими свойствами агломерата и готовой продукцией. Увеличение восстановителя более 7 мас.% нерационально, так как в этом случае происходит оплавление агломерата и прилипания к колосникам агломашины. Введение менее 5 мас. % восстановителя не обеспечивает нормальных условий процесса и снижает выход годного.

Для подтверждения выбора граничных значений компонентов шихты, в лаборатории подготовки сырья ДМетИ в идентичных условиях был проведен сопоставительный анализ свойств агломерата, полученного из шихты предложенного состава и прототипа.

Для спекания использовали марганцевый концентрат мас.% 42,6 Mn; 15,9, SiO₂; 4,8 CaO; 1,2 MgO; 0,2% P; 0,9 Fe_общ; фракции - 10 мм, влажностью - 8-12%, твердое топливо (-3мм) и передельный малофосфористый шлак, мас.%: 36 Mn; 28 SiO₂; 8 CaO; 2,25 MgO; 0,0185 P; фракции 5-0 мм.

Опытные спекания агломерата проводили на полупромышленной установке с площадью спекания 1,0 м². Высота слоя во всех опытах 400 мм, начальное разрежение под колосником 850 мм вод. ст., продолжительность зажигания 1,5-2 мин при 1200^оС. Выход годного из спека определяли по содержанию фракции +10 мм после разового сбрасывания пирога агломерата с высоты 1 м.

Механическую прочность агломерата определяли согласно ГОСТ 15137-77. Выход годного после обработки восстановительным газом CO и H₂ при 1150^оС в течение 90 мин, пробы агломерата, фракции 10-80 мм, весом 1 кг, определяли по содержанию фракции +5 мм. Состав опытных шихт и результаты полупромышленных спеканий марганцевого агломерата приведены в таблице.

Из данных таблицы следует, что спекание марганцевого агломерата из шихты предлагаемого состава с дополнительным введением передельного малофосфористого шлака позволяет увеличить выход годного по классу +10 мм на 15,7% , прочность по классу +5 мм - на 28,2%. После восстановления CO и H₂ выход годного повышается с 46-52 до 92%, а удельная производительность увеличилась с 0,55-0,58 до 0,79-0,80 т/м²ч.