шихта для выплавки ферросиликомарганца

Формула изобретения

ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСИЛИКОМАРГАНЦА, включающая марганцеворудное сырье, кремнийсодержащий материал и известь, отличающаяся тем, что в качестве марганцеворудного сырья она содержит предварительно окускованную смесь из шлакометаллических отходов и твердых продуктов очистки колошникового газа доменного производства ферромарганца в отношении соответственно (0,4 - 1,5) : 1, а в качестве кремнийсодержащего материала - оксид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Предварительно окускованная смесь из шлакометаллических отходов и твердых продуктов очистки колошникового газа доменного производства ферромарганца - 43 - 86

Оксид кремния - 9 - 34

Известь - Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к составам шихт, используемых в ферропластовом производстве для получения комплексных ферросплавов, в частности ферросиликомарганца.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является шихта для выплавки среднеуглеродистого ферромарганца, содержащая силикомарганец, известь, доломит и марганцеворудное сырье при следующем соотношении компонентов, мас. силикомарганец 26-35, известь 8-16, доломит 7-14, марганцеворудное сырье остальное.

Основные недостатки известной шихты заключаются в следующем:

в составе шихты отсутствуют малодефицитные отходы ферромарганцевого производства;

кремнийсодержащий материал введен в виде дорогостоящего дефицитного силикомарганца;

не решаются вопросы улучшения экологических условий ферромарганцевого производства.

Цель изобретения заключается в устранении перечисленных недостатков известной шихты.

Достигается это тем, что в известной шихте для выплавки ферросиликомарганца, включающей марганцеворудное сырье, кремнийсодержащий материал и известь, в качестве марганцеворудного сырья используют предварительно окускованную смесь из шлакометаллических отходов и твердых продуктов очистки колошникового газа доменного производства ферромарганца в отношении соответственно (0,4-1,5):1, а в качестве кремнийсодержащего материала используют оксид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.

Предварительно окускован-

ная смесь из шлакометал-

лических отходов и твер-

дых продуктов очистки

колошникового газа

доменного производства ферромарганца 43-86;

Оксид кремния (в пересчете на 100%) 9-34; Известь Осталь-

ное

Массовая доля предварительно окускованной смеси из шлакометаллических отходов и твердых продуктов очистки колошникового газа доменного производства ферромарганца в составе шихты составляет 43-86% при соотношении перечисленных компонентов в окускованной смеси, находящемся соответственно в пределах (1,5:1)-(0,5-1).

Известны способы выплавки силикомарганца в электропечах из следующего сырья [2] марганцевой руды, кварца и углеродистого восстановителя; углеродистого ферромарганца, кварца и углеродистого восстановителя.

В предлагаемой шихте взамен марганцевой руды и углеродистого восстановителя используют твердые продукты очистки колошникового газа доменного производства ферромарганца, которые являются сырьем, одновременно содержащим и оксиды марганца, и углеродистый восстановитель.

Взамен углеродистого ферромарганца используют шлакометаллические отходы доменного производства ферромарганца в виде предварительно окускованной смеси с твердыми продуктами очистки колошникового газа того же производства в массовом отношении (0,4-1,5):1.

Что касается кварца, то ввод оксида кремния в состав предлагаемой шихты взамен ферросилиция дает в совокупности с заявленными массовыми соотношениями компонентов новый положительный эффект в достижении поставленной цели.

В связи с вышеизложенным, заявитель считает предлагаемое техническое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

Массовое соотношение компонентов предлагаемой шихты определена экспериментальным путем при выплавке силикомарганца в открытой электропечи с закрытым колошником непрерывным процессом. Мощность трансформатора электропечи 1200 кВА. Шихту получали простым смешением всех ее компонентов.

Массовое отношение шлакометаллических отходов доменного производства ферромарганца к твердым продуктам очистки колошникового газа того же производства должно находиться в пределах 0,4-1,5.

При отношении менее 0,4 резко снижается производительность электропечи, при отношении более 1,5 резко возрастают потери марганца "в улат" при незначительном увеличении производительности электропечи.

Результаты экспериментальной проверки влияния массового отношения шлакометаллических отходов доменного производства ферромарганца к твердым продуктам очистки колошникового газа того же производства приведены в табл.1.

Заявленное массовое соотношение компонентов предлагаемой шихты обеспечивает стабильное получение силикомарганца, удовлетворяющего требованиям ГОСТа 476-77.

Достоинством предлагаемой шихты является то, что высококачественный силикомарганец получают из углеродмарганецсодержащих отходов доменного производства ферромарганца.

При значениях параметров шихты, выходящих за пределы граничных содержащий компонентов, не представляется возможным получение кондиционного ("гостовского") силикомарганца.

Ниже приведены примеры конкретного осуществления предлагаемого технического решения при выплавке силикомарганца.

Шлакометаллические отходы доменного производства ферромарганца, получаемые путем извлечения корольков металла из шлака в среднем содержат, Mn_мет 52; Si 4; С 13,8; Fe_мет. 14,9; MnO 4,2; SiO₂ 1,8; CaO 1,5; Al₂O₃ 0,5; MgO 0,2; FeO 0,7.

Твердые продукты очистки колошникового газа доменного производства ферромарганца в среднем содержат, MnO 27,8; FeO 4,6; C 9,5; SiO₂ 11,7; CaO 9,9; Al₂O₃ 3,2; MgO 1,3.

Шлакометаллические отходы и твердые продукты очистки колошникового газа доменного производства ферромарганца смешивают в массовом отношении (0,4-1,5): 1 соответственно, т.е. на 1000 кг твердых продуктов очистки колошникового газа берут 400-1500 кг шлакометаллических отходов доменного производства ферромарганца. С добавлением связки (например, цемента) перечисленные материалы окусковывают одним из известных способов (например, на наклонных грануляторах с получением окатышей).

Шихтовку плавок производят с учетом получения требуемого химического состава сплава при массовом соотношении компонентов в предварительно окускованной смеси в пределах 0,4-1,5.

В табл. 2 приведен массовый состав шихты при граничных и средних значениях ее компонентов, обеспечивающий получение 1 т силикомарганца соответствующего химического состава.

Из приведенных в табл.2 данных видно, что заявленные пределы содержания компонентов шихты обеспечивают получение сплавов, химический состав которых превышает требованиям ГОСТа на силикомарганец.

Положительный технико-экономический эффект от реализации предлагаемой шихты достигается за счет получения высококачественных марганецсодержащих сплавов из отходов производства. При этом на восстановление марганецсодержащих отходов не требуются традиционные восстановители, так как мелкодисперсный углерод в избытке содержится в самих отходах. Кроме этого, использование отходов доменного производства ферромарганца расширяет сырьевую базу ферросплавной промышленности и улучшает экологическую обстановку.