способ выплавки углеродистого ферромарганца

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ УГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА, включающий дозирование и смешение марганецсодержащего материала, флюса, железной стружки и кокса, непрерывную загрузку шихты, проплавление и периодический выпуск расплава, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь марганца, загружают и проплавляют шихту в две стадии, а в качестве марганецсодержащего материала используют обожженный карбонатный концентрат и концентрат химобогащения, при этом на первой стадии загружают и проплавляют шихту из обожженного карбонатного концентрата, флюса и кокса, а на второй стадии шихту из концентрата химобогащения, железной стружки и кокса, затем отделяют металл от шлака и разливают.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что весь избыток кокса, необходимый на плавку, задают на первой стадии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве ферросплавов.

Известен способ производства углеродистого ферромарганца с пониженным содержанием фосфора. Он включает плавку в одной руднотермической печи (РТП) малофосфористого марганцевого шлака (МФШ), а во второй РТП плавку ферромарганца на шихте, состоящей из смеси карбонатного концентрата, МФШ и железной стружки, флюсов и кокса. Содержание фосфора при этом зависит от того, какое количество карбонатного концентрата заменяется МФШ [1]

Наиболее близким к заявляемому техническим решением является способ плавки, включающий дозирование и смешение шихты из марганцевой руды, флюса и кокса, непрерывную загрузку, проплавление и периодический выпуск расплава из печи. Расход кислорода составляет 170-210 м³/т получаемого сплава, а расход восстановителя и флюса на 1 м³ вдуваемого кислорода соответственно 1,7-2,0 и 1,6-2,5 кг [2] Однако при таком способе плавки углеродистого ферромарганца достаточное количество шлака в печи образуется лишь в конце плавки, перед выпуском сплава из печи. Печь значительную часть времени работает в дуговом режиме, а также местные перегревы металла, приводят к повышенным потерям марганца испарением.

Целью изобретения является уменьшение потерь марганца.

Поставленная цель достигается тем, что загрузка и проплавление шихты осуществляются в две стадии, а в качестве марганецсодержащего материала используют обожженный карбонатный концентрат и концентрат химобогащения при этом на первой стадии загружают и проплавляют шихту из обожженного карбонатного концентрата, флюса и кокса, а на второй шихту из концентрата химобогащения, железной стружки и кокса. Затем металл отделяют от шлака и разливают.

Флюса в первую часть шихты дают с учетом содержания оснований и кремнезема, вносимых во второй части загрузки, а железная стружка наоборот дается во вторую часть шихты, с учетом их потребности на всю плавку. Весь избыток восстановителя загружается в печь вместе с первой частью шихты.

При таком способе плавки ферромарганца в печь сначала попадает обожженная карбонатная руда, содержащая приблизительно 40-50% шлакообразующих. Одновременно загружают в печь и все флюсы. Поэтому в первом периоде плавки в печи быстро образуется достаточное количество шлака (КШП 1,3-1,8 т/т металла). В результате этого становятся невозможными как дуговой режим плавки, так и местные перегревы сплава. В результате тепловой режим плавки становится стабильным, а потери марганца испарением не превышает 0,5-1,0% от вносимого в это время шихтою.

Значительному уменьшению потерь марганца способствует и загрузка избытка кокса вместе с первой частью шихты. Благодаря высокой кратности шлака в этот период избыток кокса почти не сказывается на электропроводности шихты, обеспечивая глубокую посадку электродов. Вместе с этим избыток кокса образует на поверхности раздела шлак твердая шихта коксовую подушку, что уменьшает растворение MnO из КХО в образовавшемся в первой половине плавки шлака и позволяет восстанавливать MnO из КХО практически на 95-98% В результате в предлагаемом способе совмещаются достоинства флюсового (первая половина плавки) и бесфлюсового способа (вторая половина плавки) производства углеродистого ферромарганца.

П р и м е р 1. Предлагаемый способ в печи 63МВА реализуется следующим образом. После выпуска металла и шлака в печь загружается примерно в течение 1 ч 1 ч 15 мин шихта, состоящая из 300 кг обожженного карбонатного концентрата 50-60 кг известняка и 60-70 кг кокса, затем в течение 45-60 мин шихты, состоящая из 300 кг КХО, 35-45 кг железной стружки и 80-95 кг сухого кокса, после чего металл и шлак выпускают, а в печь снова начинают загружать шихту с обожженным карбонатным концентратом.

Показатели плавки при этом следующие:

Кратность шлака, т/т 0,54-0,65

Содержание в шлаке (Mn), 10,0-11,4

Потери марганца со шлаком, 5,6-7,6

Улет и прочие потери марганца, 5,5-7,0

Содержание фосфора в металле, 0,22-0,35

П р и м е р 2. В печи 100 КВА на шихте, состоящей из обожженного карбонатного концентрата КХО, железной стружки, известняка и кокса, плавили ферромарганец. При этом в части опытов сначала 60 мин в печь загружали шихту из обожженного карбонатного концентрата, известняка и кокса, затем из КХО, железной стружки и кокса, в другой серии шихта на протяжении всей плавки состояла из карбонатного концентрата, КХО, известняка, железной стружки и кокса. При этом были получены результаты, представленные в таблице.

Предлагаемый способ плавки позволяет получить по сравнению с прототипом (и тем более по сравнению с используемой в настоящее время плавкой на смеси концентрата с МФШ) следующие преимущества:

понижения кратности шлака и потери марганца с ним на 1,5% (по сравнению с плавкой на МФШ на 7-15%);

уменьшение потерь марганца испарением на 2-3%

повышение извлечения марганца на 4,5%