Способ выплавки силикомарганца

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 908879 сес(23) Приоритет 51 М Кл з С 22 В 4/00 С 21 С 7/00 Госухарстпенный комитет СССР по аелам изобретений и открытий/Химико-Металлургический институт АН Казахской ССР,(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СИЛИКОМАРГАНЦА Изобретение относится к черной металлургии, а именно производству ферросплавов.Известные способы производства силикомарганца ограничивают содержание глинозема в шлаках.Известен способ выплавки силикомарганца из марганцевых руд в руднотермических печах с выходом конечного шлака, содержащего, : Ип 16-18; 810 42-45; Ио 11-12 в СаО 8-12; РеО 1-1,5 и Мс 10 до 1,5, согласно которому плавку проводят до основности конечного шпака (СаО/810) 0,178-0,285 при соотношениях в начальный период плавки в рудной части шихты (включая золу углеродистого восстановителя) окиси кальция к окиси кремния 0,10-0,33 и окиси алюминия к окиси кальция0 5-1,4 11.Недостатком известного способа являются значительные потери мар.ганца с конечным шлаком, содержащим его 16-18, низкое (35,9-41,35) извлечение кремния в сплав,а также .использование богатых марганцевых руд. Кроме того, осуществление из-. вестного способа часто связано с технологическими затруднениями,а именно любое расстройство ходапечи повышает концентрацию кремнезема в шлаке, увеличивает потеримарганца в виде корольков из-эавязкости шлака,Известен также способ выплавкисиликоиарганца из марганцевогосырья (концентрата и агломерата),согласно которому отношение в рудной части шихты, включая углеродистый восстановитель, и - = 0,90,М 10при основности конечного шлака процесса 0,33-0,40 21.Недостаток укаэанного способа -низкое извлечение марганца и кремния.Цель изобретения - повышениеизвлечения марганца и кремния из ис"ходного сырья, расширение сырьевойбазы и упрощение процесса плавки,Поставленная цель достигается засчет поддержания соотношения окисиалюминия и окиси кальция в руднойчасти шихты (включая золу углеродистого восстановителя) и в конечном шлаке процесса, равном 1,6 - 1,9,и соотношения окиси кальция к окисикремния в конечном шлаке процесса,равном 0,33 0,48.. концентрат 0,0220,02 0,83 1,01 0,72 0,31 0,77 0,14 41,85 6,0 11,53 2,48 3,24 1,5 2,10 0,82 92,76 кварцитИзвестняк 0,.04 0,23 0,2 0,85 1,19 54,6 Глиноэемистыйшлак 65,43 20,49 Не опре- Не опре,01деляют деляют23,6 4,51 5,85 0,21 0,39 0,5 10,45 0,45 63,0 Зола коксика указанные выше соотношения окисей кальция, алюминия и кремния впроцессе плавки обеспечиваются введением н шихту извести или глинозема в зависимости от валового химического состава шихты (включая золууглеродстого носстановителя) .При использовании руд Чиатурского и Никопольского месторожденийпредлагаемый способ может быть реализован только при введении в шихтуглиноземсодержащих материалов. Необходимость введения и шихту глиноземсодержащих материалов отпадает,например, при использовании марганцевой руды подготавливаемого к разработке месторождения Ушкатын П 1ввиду содержания в ней достаточногоколичества глинозема (4,15). Применение ушкатынской руды требуетлишь подшихтовки некоторого количества известняка.20П р и м е р 1. Выплавка силикомарганца проведена на руднотермической электропечи полупромышленноймощности (1200 кВт).для выплавки силикомарганца использована марганцевая руда месторождения Ушкатын Ш следующего химического состава, вес, : марганец38,39 железо 3,84 кремнезем 19,70 рглинозем 4,15; окись кальция 1,381 30окись магния 1,31;. фосфор 0,036;медь 0,0.18; цинк 0,26; свинец 0,15;п,п.п. 12.13.Флюсующей добавкой служит известняк, содержащий 53,44 окиси кальция, 0,9 окиси магния и и .п .и .43,68,Необходимое соотношение Мп/Я 10 я вшихте достигают подшихтовкой кварцита, имеющего в своем составе 94,61кремнезема. Восстановителем служитЪангарский полукокс с техническимсоставом, ; углерод 561 эола 27;летучие 5,6 и влага 11,4. Состан золы полукокса, : железо 5,3;.кремнезем 75,12; глинозем 11,23; окиськальция и окись магния 3,04. 45Состав колоши следующий, кг: марганцевая руда 100; ангарский полукокс 35-38 (36,5); кварцит 7; известняк 3,4. Использованная марганцевая руда содержит 75 фракции ми нус 20 мм, 25 фракции плюс 20 мм, а ангарский полукокс - 70 и 20 соответственно, Кварцит и известняк дробят до фракции минус 30 мм. Марганец и кремний в рудной части шихты, включая золу углеродистого восстановителя (полукокса), - 26,12 и 28,09 соответственно. Отношение Мп/Я 10 в шихте составляет 1,13. Это отношение в рудной частишихты 0,93 (против 1,3-1,4 по известной технологии). Содержание СаО и А 10в рудной части шихты - 2,72 и 4,46 соответственно (или 3,27 и 5,36 кг на 1 колошу). Отношение А 10/СаО в шихте равно 1,64. Состав полученного сплава (силикомарганца), : марганец 65,09; кремний 18,41. Силикомарганец соответствует ГОСТУ 4756-70 и является кондиционным по содержанию цветных примесей (2 п 0 006, Сц 0,03 и РЬ 0,003). Фос 4 ор в сплаве - 0,025, углерод 1,01, железо 13,22. Состав конечного шлака, : марганец 10,11; кремнезем 40,48; окись кальция 13,74 и глинозем 22,52. Отношение СаО:М 09;Я 101 в конечном шлаке равно 1:1,64;2,95. Содержание марганца в конечном шлаке в среднем за кампанию плавок более чем 1,5 раза меньше по сравнению с известным способом. Марганца переходит в металл 77,56, н шлак - 8,04 при 14,4 улета и неучтенных потерях, а кремния переходит в металл 51,77 и в шлак 36,00 при 12,14 улета и неучтенных потерях.При использовании предлагаемого способа марганец извлекается по средним данным полупромышленной кампании плавок на 1,56, а кремний на 10,4 больше, чем по известному способу. Предлагаемый способ позволяет перерабатывать марганцевые руды, содержащие марганца на 10-13 меньше по сравнению с известным способом.П р и м е р 2. Для выплавки силикомарганца использонан концентрат, полученный из марганцевых руд месторождения Ушкатын Щ . В табл. 1 приведен химсостав шихтовых материалов, вес А 1О СаО Мс 1 О ВаО Р908879 Марганцевый концентрат 1,869Кварцит 0,406Глиноземсодержащийматериал (шлак) О 140Коксик 0,531 Т а блица 2 Ре810 ИО СаО С Р Мп 81 1,34 0,07 11, 14 68,82 18,40 МеталлШлак 0,57 38,36 24,17 14,93 9,76о 20 формула изобретения Составитель Т.МорозоваРедактор Л.Пчелинская Техред С.Мигунова Корректор М. Коста4 Заказ 757/31 , Тираж 657 Подписное ВНИИПП Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Технический состав сухого коксика,: зольность 16,1; летучие 2,02;углерод 80,9,Состав калоши,: марганцевый концентрат 20, кварцит 4,36 глиноземистый;шлак 1,5, коксмк 5,68,Мощность печи - 200 кВт.Расход материалов на 1 т сплава, т: Соотношение окислов в конечномшлаке процесса: СаО/810 0,39;М 9. О/СаО 1,62.Кратность шлака 0,681, извлечениемарганца в сплав 87,98, переходмарганца в шлак 8,5,Извлечение кремния в сплав 59,69,.25переход кремния в шлак 39:,54.,По сравнению с известным способомизвлечение марганца увеличено на 8,1,а извелечение кремния на 10,5.Таким образом, при производствеснликомарганца с использованиемпредлагаемого способа достигаетсяболее полное извлечение марганцаи особенно кремния из минеральногосырья, а также меньше (в 1,5 раза)содержание марганца в конечном шлаке, а также существенное расширениесырьевой базы выплавки силикомарганца за счет вовлечения в производствоболее бедных марганцевых руд. Крометого, процесс плавки значительно 40упрощается, так как вероятность рас-стройства хода печи меньше в результате работы с более технологичнымишлаками, обеспечивающими повышенныетемператУРы пРоцесса, в области Расплавов с более благоприятными фиВ табл. 2 представлен химсоставполученных металла и шлака. зико-химическими свойствами длявосстановительных процессов. Способ выплавки силнкомарганцаиз маргайцевого сырья руднотермической Щъй кой, включающий проведение плЖки до осиовности конечного. (аОшлака с;1 Оф Равный 0,33-0,48,о т л й%у ю щ и й с я тем, что,с целью повышения извлечения марганца и кремния, расширения сырьевой базы производства силикомарганца и упрощения процесса плавки, до 1.полнительно поддерживают соотношение окиси алюминия к окиси кальция;равным 1,6-1,9, в рудной части шихты, включая золу углеродистого восстановителя, и конечном шлаке процесса. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Елюфин В.П. и др. ПроизводствоферросплавовМ., "Металлургия",1975, с. 127.