Способ выплавки металлического марганца с низким содержанием кремния

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к силикотермическому производству марганцевых ферросплавов. Цель изобретения - снижение содержания кремния в металле и повьшение сквозного извлечения марганца. Способ состоит в следующем. За 5-20 мин до окончания, плавки из печи выпускают шлак в количестве 30- 70% и вводят материал, содержащий оксиды металлов в количестве 3- 15 мас.%, термодинамическая прочность которых ниже, чем у диоксида кремния. В качестве оксидов используются оксиды меди, ванадия, молибдена , никеля, марганца и кобальта. Способ позволяет получить металлический марганец с содержанием кремния до 0,1%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 С 22 С 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3910210/22-02 (22) 10.06.85 (46) 07.03.87. Бюл. В 9 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (72) В,Я.Щедровицкий, В.M.Ермолов, Б.А.Шушлебин, Н.К.Матюшенко, Б.Н.Запорожко, Ю.А.Евстратов, Б.П.Аравии, P.È.Ãóñåâ и И.Б.Качаловский (53) 669. 168(088,8) (56) Рысс М.А. Производство ферросплавов. М.: Металлургия, 1985, с. 160-161.

Гасик М.И.Электротермия марганца.

Киев: Техника, 1979, с. 147-148. (54), СПОСОБ ВЫПЛАВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО

МАРГАНЦА С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ КРЕМНИЯ

„,SU„, 1294858 А1 (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к силикотермическому производству марганцевых ферросплавов. Цель изобретения— снижение содержания кремния в металле и повышение сквозного извлечения марганца. Способ состоит в следующем.

3а 5-20 мин до окончания плавки из печи выпускают шлак в количестве 3070Х и вводят материал, содержащий оксиды металлов в количестве 315 мас.Х, термодинамическая прочность которых ниже, чем у диоксида кремния. В качестве оксидов используются оксиды меди, ванадия, молибдена, никеля, марганца и кобальта.

Способ позволяет получить металлический марганец с содержанием кремния до 0,1Ж. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1294858

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к силикотермическому производству марганцевых ферросплавов.

Целью изобретения является сниже- 5 ние содержания кремния в металле и повышение сквозного извлечения марганца.

Способ заключается в том, что за

5-20 мин до окончания плавки из пе10 чи выпускают 30-707. шлака и вводят материал, содержащий оксиды металлов, термодинамическая прочность которых ниже, чем у диоксида кремния.

В качестве оксидов используют оксиды меди,,ванадия, молибдена, никеля, марганца и кобальта в количестве 3° 15X от веса металла в печи.

Выбранные пределы по времени

20, обусловлены тем,1 что ввод в печь добавок ранее чем за 20 мин до окончания плавки приводит к преждевременному увеличению массы расплавов и как следствие дополнительному 25 расходу электроэнергии, которая требуется для поддержания необходимой температуры. Ввод в печь добавок позднее, чем за 5 мин до окончания плавки не обеспечивает достаточно . полного (близкого к равновесию) окисления кремния и достижения равномерного распределения добавок в объеме шлака.

Технология выплавки металлического марганца характеризуется высокой кратностью шлака (3-3,5), поэтому, если вводить добавки непосредственно в такое большое количество шлака, эффективность воздействия их будет очень слабой. Предложено шлак частично (30-70X) перед вводом добавок выпускать. Проведенные эксперименты показывают, что лучшие результаты получают, когда из печи выпускается предлагаемое количество шлака. Увеличение этой доли свыше 70Х приводит к раскрытию зеркала металла и окислению марганца. Снижение менее 30 ухудшает условия для более полного окисления кремния. ,Термодинамические расчеты показывают, что наиболее полно окисление кремния проходит при введении в шлаковую систему 810 -NnO оксидов меди, ванадия, молибдена, никеля, марганца и кобальта, т.е. тех окислов, для которых теплота образования значительно ниже, чем у диоксилов крсмния. Введение материалов, содержащих перечисленные оксиды металлов, необходимо проводить 3а 5-20 мин до окончания плавки. В этом случае они наиболее полно и с высокой скоростью

I окисляют кремний. Количество добавок определено экспериментальным путем.

Снижение их количества менее ЗЕ практически не оказывает рафинирующего воздействия на металл, так как низка эффективная концентрация вводимого окисла в шлаковом расплаве.

Увеличение количества добавок более

157. повышает кратность шлака и требует дополнительного тепла как на расплавление, так и на прохождение реакций.

Выбор вводимых окислов и их количества позволяЕт регулировать состав получаемого металлического марганца, т.е. появляется возможность расширить гамму сплавов с низким содержанием кремния с частичной заменой на медь, ванадий, молибден, марганец, кобальт и никель.

Выпущенный из печи рафинировочный шлак в количестве 30-70Х содержит о значительное количество марганца (20-35X) и используется для выплавки низкофосфористых лигатур на основе марганца, что приводит к повышению сквозного использования марганца и процесс становится малоотходным.

Пример 1.. В дуговой печи мощностью 150 кВА выплавляли металлический марганец по предлагаемому и из— вестному способам.

Шихту, состоящую из предельного силокомарганца, марганцевого шлака и извести, загружают в электропечь согласно известному способу.

За 5-20 мин до окончания плавки часть шлака из печи сливают в ковш, а на оставшийся расплав вводят материал, содержащий оксиды металлов.

Выпущенный на первой стадии шлак довосстанавливают в ковше жидким силикомарганцем или алюминием, В таблице представлены результаты выплавки металлического марганца.

Металлический марганец, обработанный окислами меди, никеля, молибдена, ванадия, кобальта, содержит 0,2 — 5X этих элементов, что в значительной мере расширяет сферу его использования. Потери их со шлаком незначительны. Химический состав металлического марганца, выплавленного по предлагае1294858

Сцособ выллан

as нарганца евулътат вьнтлавки внлечени арганца еталл, I рван нил вон алле линий ери реня, ии ун о

I йэвестнмЬ

Хонечнме плахи с содерианием 15-17I Нп в далэиейием не исполъвуитсл э энду-нивкой концентрации марганца и рассмлае- мости.

2590

l 6

Предлагаений

15 Оксид нели 0,05

2500

60,8

70 никеля 0,09

2450!

62,5

П!лаки, выпуненнме яв печи эа 5-20 мин до окончаяин плаэкя, содериат до 35I Мн н вторячно исполъэунтсл при проиэводстве сипиксмарганца более вмсокого качества по 4осйору.

62,8 э

2480 молиб- О, 10 дена меди О ° 06

61,65 2400

4о

62,3

244О!

О ванадий 0,03

7о

62,9

5 нарген- 0 ° 07 ца кобеле- 0,03 та

2540

40 н

2480

59,4

2520

51,6

17 Охснд меди 0,12

2650

50,3 молиб- 2 О дена меди 1,75

Характер нэменения пока. эателей по содерханиа иренина в металле, иэ2600

51,5

2О

2О

2600

52,7 нарган- 1,66 ца

50 мому способу, содержит, Х: Мп 91-96;

С 0,05-0,1; Si 0,03-0, 1; P 0 05-0,07 и 0,2-5 одного из приведенных элементов, остальное железо.

Марганцевый шлак, содержащий 2035% закиси марганца, обрабатывают жидким силикомарганцем. В результате получают низкокремнистый силикомарганец с концентрацией фосфора менее

0,1%. Извлечение марганца на этом переделе 75-78Х.

Тот же шлак обрабатывают жидким алюминием. Восстановление марганца иэ шлака достигает 80%. Металл содержит менее 0,05% C и следы фосфора.

его используют для легирования ответственных марок сталей.

Пример. 2. В дуговой промышленной электропечи мощностью 5000 кВА проведены две плавки металлического марганца по предлагаемому способу: основность шлака 1,75 при содержании закиси марганца в нем 25-27Х. Получено 4,0 т металлического марганца с содержанием кремния менее О, 1Х. В качестве добавок используют оксиды меди. Извлечение марганца с учетом его довосстановления иэ шлака на уровне

2 13

3 20

4 13

5 5

6 1Э

7 7

Ь 15

9 25

10 3 ! о

62-65%, т . е . H à 10-1 2% више,цобытого па известному способу.

Формула изобретения

1. Способ выплавки металлического марганца с низким содержанием кремУ ния, включающий загрузку части силикомарганца на подину печи, заливку жидкого шлака, введение флюсующих добавок, расплавление шихты, загрузку оставшейся части силикомарганца, выдержку расплавов и выпуск продуктов плавки, о т л и ч а ю—

15 шийся тем, что, с целью снижения содержания кремния в металле и повышения сквозного извлечения марганца, за 5-20 мин до окончания

2( плавки из печи выпускают 30-70% шлака и вводят материал, содержащий оксиды металлов, термодинамическая

"прочность которых ниже, чем у диоксида кремния.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качест е оксидов используют оксиды меди, ванадия, молибдена, никеля, марганца и кобальта, вводимых в количестве 3-15% от веса металла в печи.

1294858

Продолжение таблицы

4 5

8 (9 меди 1 ° 2

Р1,8

2530 ао кобель- 1.0 та марган- 1,5 да

50 6

2550

20

52,0

2560

2530 никеля 0,8

51,6

« »

1,8О

2580

° l

53 0

50 меди

30 никеля 1 ° 23

$2,8 2600

15

53, О . 2560 молиб- 1,60 дена

11 р и м,е ч а и и е. Содернание меди в сплаве 1 2,32 (он применяется для спецсталед).

Составитель А,Шкирмонтов

Редактор Н.Лазаренко Техред Л.Олейник Корректор С.Черни

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

12 5

13 10

14 5

15 22

16 10

17 15

18 30

Заказ 564/28 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 влечение марганца и качеству готово8 лродукпии В 9авнснмости от Ви да выбранных оксидов н предлагаемых пределов нк нвменеиия идентичен и вместе с тем нх неболвmoe количество в металле расниряет сферу его применения.