Способ выплавки силикомарганца

Союз СоаетскииСоцмалнсткческниРеспублик ОП ИСАНИЕ К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВУ олнительное к авт. сввдС 33 23) Приоритет 53) УДК 669, ,168(088,8 публнковано 23,01,83. Бюллетень3 па делам изобретен и открытий ння описания 23,01.8 та опубли 72) Авторы изобретения(71) Заявител еталлургический инсти 4 Б ВЫПЛАВКИ СИЛИКОМАРГАНЦА продукт извлеч и крем ов плавки, что позволяет и тьение марганца в сплаве до 8ния до 53% 2 1Однако такое извлечение недостаточно и ведет к большим потерям элементов.5Постоянный электрический режим и дажеоптимальное вторичное напряжение обуславливают постоянство заглубления электродов в печи, В результате не решаются задачи более полного использованиявосстановителя в начальной стадии плавки и прогрев образующегося шлака в конечной, При этом процесс сопровождаетсясравнительно ранним образованием шлаки шлакованием колошника.Белью изобретения является повышение извлечения марганца и кремния.Эта цель достигается тем что согласно способу выплавки силикомарганца, 20 включакицему проплавление шихтовыхматериалов на оптимальном вторичномнапряжении, выпуск н разливку продуктовплавки, плавку ведут с периодическимизменением вторичного напряжения, при а 2) Заявлено 16,01.81,(2 т) 32присоединением заявкиГ, Габдуллин, С, О, Байсано и Е. А, Букето1Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производствуферросплавов,Известен способ выплавки силикомарганца, включающий проплавление шихтовых материалов, выпуск и разливку продуктов плавки. При этом каждая отдельная плавка осуществляется на одномвторичном напряжении и постоянном электрическом режиме, а оптимальный режим определяется по результатам длительного периода работы агрегата с учетомконкретного состава шихты 1 .Недостатками способа являются невысокое извлечение марганца (максимально 76,7%) и его большие потери с уле.том (10,3 18,0%),Наиболее близким к предлагаемомупо достигаемому эффекту является способ выплавки силикомарганца, включающий проплавление шихтовых материалов,на экспериментально найденных постоянном электрическом режиме и оптиматтьном вторичном напряжении, и разливку Д. Таке ов1.4.,т ".Ь .73 9908этом в первом периоде, равном 1/4 1/3продолжительнос ти плавки, вторичноенапряжение поддерживают на 10 16%ниже оптимального, во втором периодедлительностью 1/3-1/2 плавки - наоптимальном, в третьем периоде вторич. ное напряжение поддерживают на 11-20%выше оптимального.Проведение начального периода процесса при пониженном вторичном напряжении 10против оптимального обеспечивает болееэффективное использование ( усвоение)углерода кокса Ь восстановительном про-,цессе, а повышение напряжения в третийпериод процесса против оптимальногоспособствует интенсификации восстановле-.ния марганца и кремния из шлака, который к тому времени из-за восстановленияосновной части марганца становится тугоплавким,20При длительности периода не менее1/4 от общей продолжительности плавки(времени между двумя выпусками металлаи шлака) и повышении вторичного напряжения не ниже 10% от оптимального происходит формирование и нагрев металлической ванны, обеспечивающих интенсивность протекания эндотермического углетермического восстановления марганцаи кремния. При превышении верхних зна- З 0чений рассматриваемых параметров из заперегрева металла увеличиваются потеримарганца с испарением,Йальнейшее поддержание условий эффективного протекания процесса обеспечи- з 5вается работой на оптимальном вторич-ном напряжении, при этом в указанныйпериод длительности второго периода заканчивается формирование слоя вязкогошлака, для рафинирования которого необходим его дополнительный нагрев. Приповышении вторичного напряжения втретьем периоде не ниже 11% от оптимального достигается решение этой задачи. 45Повышение его свыше 20% ведет кувекычению испарения марганца и уско, рению шлакообразования в верхнихгоризонтах колошника, что является неблагоприятным фактором. 50 П р и м е р. Выплавку силикомарганца проводят на руднотермической электропечи мощностью 1200 кВа. Лля выплавки силикомарганца используют смесь55 марганцевого концентратасорта месторождения Ущкатын Ш и марганцевоуголь 52 4ного брикета концентрата ф сорта тогоже месторождения, который по металлургическим характеристикам относится клегкоплавким материалам с высокойжидкотекучестью по расплавлении, Онплавится при 1310 С, имея при этомнизкую вязкость (порядка 0,1 0,15 Па с),что в начальный период плавки приводитк интенсивному накоплению высокомарганцовистого шлака в печи,В качестве флюса используют известняк, а в качестве восстановителя - коксик, На указанных материалах по известному способу найдено оптимальное вторичное напряжение, равное 47,1 В.Состав колоши шихты следующий, кг;концентрат 1 сорта 210; марганцевоугольные брикеты концентрата Ш сорта90; кварцит 70; известняк 40; коксик70, Начальный периодплавок проведенпри напряжении 39,4-42,2 В в течение40 53 мин при обшей продолжительностиплавки 2 ч 40 мин. Посадка электродовразмещена глубже на 100-150 мм посравнению с известной работой печи, Второйпериод плавки (53-80 мин) проведен при напряжении 47, 1 В. Ход печи нормальный, Взаключительный третий период плавкинапряжение поднимают до 52,3-56,5 В ивыдерживают неизменным до выпуска металла и шлака. Работу электропечи в третий период плавки можно охарактеризовать как хорошую: газовьщеление по колошнику равное (равномерное), сухойхолошник, горячий ход печи, электрическая нагрузка устойчивая, посадка электродов глубокая, выход металла и шлакапри выпусках активный, Средний составполученногосиликомарганца,мас.%:марга-,нец,67,06;железо 14,59; кремний 17,97;фосфор 0,034; углерод 1,48;свинец-следымедь 0,028, цинк 0,034, что соответствует требованиям ГОСТ 4756-70 насиликомарганец марки СиМн 17. Химический соСтав конечного шлака плавки(средний), мас,%: марганец 9,25; железо 0,38; кремнезем 46,53; глинозем9,55; окись кальция 25,03; окись магния2,42; окись бария 2,12; сумма окисейнатрия и калия 1,80; медь 0,005; свинец 0,009; цинк 0,038; фосфор 0,006.Расход материалов и электроэнергии попредлагаемому и известному способамна 1 т силикомарганца (слева от косойчерты -4 изическую, справа - , базовую,в скобках в пересчете на содержание марганца 48% следующий:. 0,60/0,58 Основность шлака054Таким образом использование предлагаемого способа выплавки силикомарганца обеспечивает увеличение извлечения20 марганца и кремния из используемого марганцевого сырья соответственно на 34 и 2,0 (абс,) о Расход электроэнерПо предлагаемому способу По известному способу1,236/(. 1, 1177) 1,463/( 1,323) Концентрат сорта 1, т Марганцевоугольныебрикеты, т 0,530/( 0,246) 0354/0,344.83,5253,620,64/0,62 Извлечение кремния в сплав 64,13 Кратность шлакаОсновность шлака 0,40/0,380,63 0,49 Таким образом, при переработке да- же легкоплавких марганецсодержаших материалов месторождений Казахстана у предлагаемого технического решения выявляются дополнительные преимущества, устраняются нежелательные послед-ствия раннего шлакообразования в печи,50 а именно шлак образуется в меньшем количестве, уменьшается накопление кокса в колошнике и снижается удельный расход электроэнергии. Предлагаемое изобретение более полно учитывает особенности высокотемпературного поведения используемого марганцевого сырья, тем более изменения его в процессе руднотермического передела. Извлечение марганца в сплав Извлечение кремния в сплавКратность шлака Кварцит, т Известняк, т Коксик, т Электроэнергия, гадж Извлечение марганца в сплав0,627/( 0,285)0,473/0,4600,238/0,2320,491/047818,2/17,783,5253,620,64/062 0,49гии на 1 т сплава по предлагаемому решению на 3% ниже, чем по известному. Аналогичные сравнительные плавкипроведены с использованием брикетов,джездинского концентрата. формула изобретения Способ выплавки силикомарганца включаквций проплавление шихтовых материалов на оптимальном вторичном напряжении, выпуск и разливку продуктов плавки, о т л и ч а ю ш и й с .я тем, что, с целью повышения извлечения марганца и кремния, плавку ведут с периодическим изменением вторичного напряжения, при этом в первом периоде, равном 1/4-1/3 продолжительности плавки, вто ричное напряжение поддерживают на 10- 16% ниже оптимального, во втором периоде длительностью 1/3-1/2 плавки - на оптимальном, в третьем периоде вто81. Труды НТО ЧМ Всесоюзное совеание ферросплавщиков, ТХХХ 11,ев 1963 в се 134-139,2. Сталь, 1980, .% 9, с, 779-781. 7 990852ричное напряжение поддерживают на 1120% выше оптиМального.Источники информации, Мпринятые во внимание при экспертизеСоставитель О. ВеретенниковРедактор Н. Рогулич Техред М. Надь Корректор М, ШарошиЪЗаказ 63/39 Тираж 625 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4