Способ выплавки металлического марганца

"и ОПИСАН АВТОРСКОМ БРЕТЕНИ ПЬСТВ Способ по п. й с я тем, чтотличаю на расплавлени дующем соотноас.7: хту подают принии компонентов в 9,2ство феррогия, 1975,еци слев,юминиевого спла от шлака, охлажм и использова этом марганец-алотделением егоем, измельчениев смеси с алюмтановителя в бри рудного распл н ьэуют в ко- плавляемой качестве ние ни кетах для обра ва. во бо СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫ(71) Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Н.В. Толстогузов и И.А. Селиванов(54)(57) 1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАРГАНЦА, включающий доэи ровку, загрузку и расплавление ших-. ты из хлоркальциевого концентрата и восстановителя, обработку рудного расплава брикетами иэ хлоркальциево го концентрата, восстановителя, извести и связующего, выдержку расплава и отделение металла от шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металлического марганца, повьппения извле чения марганца иэ концентрата и обеспечения возможности утилизации шлака, в качестве восстановителя при расплавлении шихты используют алюминий, шлак после отделения от металла обрабатывают брикетами, где в качестве восстановителя испольэуют также ал ий, с получением Хлоркальцие ыиконцентрат 89,5-90,5Алюминий 5-10,53. Способ по пп, 1 и , о т л ич а ю щ и й с я тем, что брикеты для обработки рудного расплава используют при следующем соотношении компонентов, мас.7:Хлоркальциевый,концентрат 38,5-42,0Порошок марганалюминиевогосплава 9,0-11,0Алюминий 17,0-18,5Известь 29 ф 5-3115Связующее 1,0-2,04. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что брикеты для обработки рудного расплава используют в количестве 1,5-1,7 т/т расплавляемой шихты.5. Способ по пп. 1-4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что брикеты для обработки шлака используют пр дующем соотношении компоненто мас.Е:Хлоркальциевыйконцентрат 54,5-58,0Алюминий 33,0-34,0Известь 7,0-10,5Связующее 1,0-2,06. Способ по пп. 1-5, о т л ич а ю щ и й с я тем, что брикеты для обработки шлака испол личестве 0,45-0,5 т/т рас шихты, 1235962Изобретение относится к металлур. гии и может быть использовано в производстве металлического марганца.Цель изобретения - повышение качества металлического марганца, повышение извлечения марганца из концентрата и обеспечение возможности утилизации шлака.П р и м е р 1, Выплавка металлического марганца известным способом.Для плавки используют хлоркальциевый концентрат, содержащий, Х: Мп,О 87, СаО 7, СаС 1, 4, ЗдО 0,3, Ре 2 Оз 01Р О следы Б следы силикомарганец, содержащий,.: Бз. 26,7, Мп 71,17, Ре 2,73, А 1 0,3, С О, 18Р 0,03, Я .0,02; доломит, содержащий, Х СаО 51,5, МяО 33,85, Бх 0, 2,54, А 1,0, 1,69, Ре,О, 1,86, Р,О 0,078, Я 0,05 (п.п,п. 8,5 Х) и известь, содержащую,%: СаО 85,07, М 80 2,5, БдО, 2, 1, А 1 О 1,67, Ре,О, 1,84, Р,О 0,08, Б 0,1 (п.п.п.6, ).В печи расплавляют шихту, кг:Концентрат 53,7Силикомарганец 21,0Доломит 11,3Известь 14,0После расплавления шихты на поверхность расплава загружают 48,5 кг брикетов, содержащих, кг:Концентрат 17,6Силикомарганец 22,3Алкииний 1,5Доломит 3,9Известь 2,9Связующее 0,4В результате получают 62 кг металла состава,: Мп 96,5; Ре 2,59; Б 0,68; Р 0,031; Я 0,018, и 85 кг шлака, содержащего,: БхО, 29; Мп 14,5; СаО 32; МяО 12. В сплав вносят 0,02 кг фосфора (в том числе иэ силикомарганца 66 и флюсов 34), 0,011 кг серы (в том числе из силикомарганца 75 и флюсов 253),1,6 кг железа (в том числе из силикомарганца 73, из флюсов 23, концентрата 2 ).Полезное использование кремния и алюминия в сумме на восстановление оксидов марганца (от Мп,О до МпО в шлаке и до Мп в металле) составляет 91,4%.Извлечение марганца в . сплав 79,5%, в том числе извлечение марганца из концентрата 65,4 . Шлак отличается высоким содержаниемБ 10, (29%) и идет либо в отвал, либона агломерацию железной руды по цене6-8 руб,/т.5 П р и м е р 2. Выплавка металлического марганца предлагаемым способом.Опыты проводят в печи с угольнымнагревателем. В печь, нагретую до 10 1550 С, помещают тигель, в которыйзагружают хорошо перемешанную шихту,состоящую иэ хлоркальциевого концентрата и алюминия. После расплавления смеси на зеркало расплава 15 загружают брикеты, состоящие изхлоркальциевого концентрата, алюминия, маргаиецалюминиевого сплава,извести н,связующего В,О,. Послерасплавления брикетов делают пяти минутную выдержку, тигель извлекаютиз печи и металл и шлак выливаютв изложницу . Йпак затем повторно загружают в печь и обрабатывают брикетами, состоящими из хлоркальциевогоконцентрата, алюминия, взятого сбольшим избытком, извести и связующего В,О,. Состав концентрата и извести такой же, как в известном спосоое.30Результаты испытаний выплавки металлического марганца с испольэовани.ем в качестве восстановителя алюминия при различных соотношениях между 35составляющими шихты на получение рас.плава, при различном составе брикетов для его обработки, а также при различном составе и расходе брикетов для обработки (до восстановления) шлака приведены в табл. 1-4 соответственно,В табл. 1 и 2 используют брикетыследующего состава,7:Концентрат 40А 1 порошок 17,5Сплав Мп-А 1 10Известь 31Связующее 1,5Из полученных результатов видно, 0 что в предлагаемом способе выплавкиметаллический марганец отличаетсявесьма низким содержанием вредныхпримесей - фосфора и серы. Содержание фосфора по сравнению с известным И снизилось в 4,0-6,8 раз, содержание серы - в 4,5-9,0 раэ. Снизилосьтакже содержание жепеза (в 1,52,5 раза).1235962 табдид1 Хиннческ Соде канн Раскодбрикетоадла состаа нетаил аоаое иащ ечекн ргаи ,2 код никтм нроинаа щ киа рудиог даава, г,гэ 632 5,86 90,00 0,53 0,005 8 О1 60 96 07 О 9 3Сквозное извлечение марганца из концентрата за счет обработки (довосстановления) шлака брикетами увеличилось до 91-933, В среднем извле.чение марганца возросло в 1,40- 1,43 раза. Полезное использование алюминия составляет 92-963. Его расход колеблется в пределах ф 455- 470 кг/т.Из табл.4 видно, что полученный конечный шлак состоит в основном иэ окислов кальция и алюминия и содержит минимальное количество марганца. Такой шлак может быть использован для обработки стали в ковше. Для этого необходимо перед вводом его в сталь добавить извести 160- 320 кг/т. Таким образом, предлагаемый способ плавки по сравнению с известным позволяет повысить качество сплава по содержанию вредных примесей - фосфора, серы и железа. Содержанне серы, в сравнении с маркамн металлического марганца Мр 1 и Мр 2 уменьшается в 10 раэ, а в сравнении с марками, полученными алюмотерми ческим одностадийным процессом, в100 раз. Также уменьшается расход алюминия и шихтовых составляющнх, Только за счет уменьшения расхода алюминия себестоимость сплава снижа ется на 60-70 руб/т. Кроме того,извлечение марганца в металл повышается не менее чем на 8-103, а сквоэ" ное извлечение марганца из концентрата - на 25-303 По сравнению с 5 алюмотермической одностадийной плавкой расход концентрата снижается на 500 кг/т, а в сравнении с известнцн способом - на 250-280 кг/т. Полученный шлак практически свободен от1 20 окислов кремния, это позволяет ис"пользовать его как синтетический шлак для обработки стали в ковше, а также для получения.морозоустойчивых сортов цемента.1235962 Опыт Расход шихты на получение расплава, г.Химический сос Получено, г А 1 Шлак Металл А 1 порошок Концен- трат т щф1 90 10 1 э 42 88)6 143)4 97)78 Оэ 78 0)25 2 90 10 1,50 93,4 149 96)98 0,67 0)28 3 90 10 1)60 100)8 152)б 97)13 0)69 0)31 4 90 10 1)70 106)07 158)2 97)85 Оэ 97 Оэ 75 5 90 10 1 80 1101 163 3 97 16 091 1,23 СоотСостав брикетов, 7. Вес) Расход шихты на образование расплаваэг Опыт ношение КонПорошок А 1 ИзСплав Мп-А 1 Связующее Металл весть цен- трат А 1 порошок Концен- трат дляобразования расплава 12 33 э 0 2)5 99)511 31,5 2,0 96,05 160 1,6 36,5 16, 0 160 16 385 170 160 1,6 40,5 17,5 160 1,6 42,0 18,5 160 1,6 44,0 19,5 1 90,5 9,5 2 90,5 9,5 3 90,5 9,5 4 90,5 9,5 5 90,5 9,5 Расход брикетов на обработку расплава,г междумассойбрикета ишихтой Расходбрикетов наобработкурасплава,г/гшихты 10 30,5 9 29,5 8,7 27,0 1,5 100,5 1,0 103,4 0,8 105,2153 97,16 1,03 0,53 0,21,0,004 0,004 1,062 90,11 91,33 6,13 148 97 э 01 1 э 07 Оэ 33 Оэ 13 Оэ 005 Оэ 003 1,452 89,09 90,38 7,01 145 97, 15 0,78 0,32 О, 16 О,006 0,003 1.,581 87, 11 88 45 7,95 143 96,82 0,74 0,24 0,14 0,005 0,003 2,052 86,1 . 87,38 8,53 Прочиепримеси МпО вшлаке,М чение Мп из центрата,7. извлечение,мар- ганца,% зова"ние А 1,Х Прочиепри- меси мар"ганцаиз ценгра-. : та 3 ниемарганца,Х МпО в шлаке,1235962 10 сфю щшшж СоотСодержание ИпОв шлаке,Х Состав брикетов, 3 Опыт ИэПорошок А 1 Концентрат вя 32 эО 13 э 5 2 э 4 10,84 5,0 551235962 12 Та блица О ФПолучено Химический состав сплава, 7 Извлечение Химический состав шлака, Х,66 3,23 ,37 6,13 7,1 55,2 56,8 32,5 56,27 15 Составитель Н. Новиковкова Техред В.Кадар Корректор А. Ферен актор Тираж 567 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 13035, Москва, Ж, Р