Способ доменной плавки ферромарганца

 

Использование: изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве ферромарганца в доменных печах. Сущность: загрузку карбонатных марганцевых руд осуществляют с коксом, имеющим реакционную способность 0,19-0,36 мл/г-с.3 ил , 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л) (л) !

Ю (р, 1 а (21) 4638534/02 (22) 17,01,89 (46) 15,05.92. Бюл. М 18 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) В. И. Варава, А. И, Стрелец, Н. Д, Прядко, Ю. Ф. Никулин, B П. Осадчий, Н, И. Гуртовой, В. И. Малкин, А, М. Близнюк, О. Н. Попов, А, И. Бондаренко и В. М. Антипов (53) Авторское свидетельство СССР

N 1323591, кл. С 21 B 5/00, 1986.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве ферромарганца в доменных печах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ доменной плавки ферромарганца с заменой в загружаемой шихте части окисных марганцевых концентратов карбонатными.

При замене части окисных марганцевых концентратов карбонатными значительно повышается интенсивность плавки, производительность доменной печи, а также увеличивается степень извлечения марганца.

Однако вследствие использования карбонатной марганцевой руды снижается температура калошника(из-за расхода тепла на разложение карбонатов марганцевой руды), что затрудняет удаление щелочей через колошник, приводит их к накоплению в печи и нарушению газодинамического и теплового режима. Последнее ограничивает возможность достижения максимального извлечения марганца.

Цель изобретения — повышение степени извлечения марганца. (., Ж,, 1733479 А1 (51)5 С 21 В 5/02, С 22 С 38/04 (54) СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ ФЕРРОМАР ГАН ЦА (57) Использование: изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве ферромарганца в доменных печах. Сущность: загрузку карбонатных марганцевых руд осуществляют с коксом, имеющим реакционную способность 0,19-0,36 мл/г.с,3 ил ., 1 табл.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу доменной плавки ферромарганца, включающему загрузку карбонатных марганцевых руд и кокса с различными физико-химическими свойствами, загрузку карбонатных марганцевых руд в печь производят с коксом, имеющим реакционную способность 0,19-0,36 мл/г с, определяемую объемным методом при 10000 С (ГОСТ

10089-79).

Предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения марганца и стабилизировать,тепловой режим плавки.

Как показали исследования, невозмо>кность достижения максимального извлечения марганца при назначении в шихту карбонатной марганцевой руды обусловлено следующим. В процессе схода и нагрева материалов в печи происходит разложение карбонатов марганцевой руды в интервале

520-750 С, которые представлены преимущественно манганокальцитом МпСа(СОз)р.

- Разложение манганокальцита при нагреве протекает в 2 этапа;

М и Са(СОз)2 — Mn О + Са СОз + С 02

СаСОз СаО + COz

1733479

25

40

55

На фиг, 1 показан ход разложения манганокальцита при нагреве, Кривая 1 характеризует изменение во времени температуры нагрева, а кривая 2 — изменение градиента потерь массы манганокальцитом во времени, Из фиг. 1 видно, что разложение манганокальцита начинается при 520 С и закано чивается при 730-750 С. указанный интервал температур разложения манганока",üöèòà соответствует уровню температур на колошнике доменной печи при выплавке ферромарганца, Разложение карбонатной марганцевой руды снижает температуру когошника по результатам исследований на

25-30 С на каждые 10% массовых долей в шихте карбонатной марганцевой руды, Поижение температуры колошника и смещение зоны накопления щелочей в нижние горизонты печи приводит к снижению доли щелочей. удаляемых через колошник, и к накоплению их в печи. Это, в свою очередь, снижает степень извлечения марганца и нарушает стабильность тепловой работы печи.

Как показали исследования, увеличение щелочной нагрузки на 1 кг/т сплава снижает степень извлечения марганца на 0,4-0,6%.

На фиг. 2 показаны зависимости доли удаляемых щелочей через колошник (кривая 1) и степени извлечения марганца (кривая 2) от температуры колошника, Из фиг. 2 видно. что с при понижением температуры калошника с 600 до 300 С доля удаляемых через колошник щелочей снижается с 97 до 87%, а степень извлечения марганца относительно базового уровня (при: = 600 С) снижается на 3,5; .

Таким образом, использование карбонатной марганцевой руды не дает полного положительного эффекта без специальных мер по снижению количества накапливающихся в печи щелочей, Сущностью изобретения является снижение щелочепоглотительной способности кокса и повышение степени извлечения марганца за счет назначения в шихту кокса с реакционной способносгью 0,19-0,36 мг/г с.

На фиг. 3 показаны экспериментальные зависимости щелочепоглотительной способности кокса и степени извлечения марганца от реакционной способности кокса, Кривая 1 характеризует зависимость щелочепоглотительной способности кокса в массовых долях от его реакционной способности, кривая 2 — зависимость степени извлечения марганца в массовых долях от реакционной способности кокса.

Из фиг. 3 видно, что использование кокса с реакционной способностью (0,190,36) мг/г.с понижает количество накапливаемых с коксом в печи щелочей на отн.

35-40% и повышает степень извлечения марганца на 4,5-4,8 отн. % или 3,5-3,7 абс.,/.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что загрузку карбонатных марганцевых руд производят с коксом, имеющим реакционную способность в пределах 0,19-0,36 мл/г с, определяемую объемным методом при 1000 С, Загрузка кокса с реакционной способностью 0,19-0,36 мг/г с вместо 0,5 мл/г. с (характерной для кокса Ясиновского КХЗ) позволяет понизить количество циркулирующих в печи щелочей на 35-40 отн,% и повысить степень извлечения марганца на

4,5-4,8 отн.%.

Значение реакционной способности кокса 0,36 мл/г с обусловлено тем, что при увеллчении реакционной способности более 0,36 мл/г с резко повышается щелочеflîãëîòèòåëüíая способность кокса, что ведет к росту потерь марганца с возгонами

v, как следствие, к снижению извлечения марганца (фиг. 2).

Значение реакционной способности кокса 0,19 мл/г.с выбрано исходя из того, что дальнейшее уменьшение реакционной способности кокса с одной стороны не приводит к заметному снижению щелочепоглотительной способности кокса и увеличению извлечения марганца, а с другой обусловливает снижение скорости восстановления

МпО из жидкого шлака углеродом кокса и, таким образом, снижение общей степени извлечения марганца, а также неоправданное увеличение затрат на производство кокса повышенного качества (фиг. 3).

Таким образом, при использовании кокса с реакционной способностью 0,190,36 мл/г.с, обеспечивается максимальное извлечение марганца и, кроме того, достигается наиболее полная экономия кокса вследствие предотвращения реакции взаимодействия COz карбонатов марганцевой руды с углеродом кокса.

Пример 1. Плавку ферромарганца проводят в доменной печи объемом 1033 м .

В состав рудной части шихты задают 20% карбонатной руды и 80% окисной. В печь загружают кокс с реакционной способностью 0,25 мл/г.с, При коксовой колоше 6 т расход руды в подачу устанавливают 9 т, в том числе карбонатной 1,8 т, Для получения заданной основности шлака СаО/S:02 1,40 в подачу загружают 2,8 т флюсов, Расход стружки 0,650 т на подачу. Температура колошника 500ОС, а температура дутья

1150 С. В результате плавки достигается степень извлечения марганца 79%, удель1733479

Фиг.I ный расход кокса 1799 кг/т, производительность 446 т/сут, Основные показатели доменной плавки ферромарганца в доменной печи объемом 1033 м для различных примеров выполняемых согласно предлагаемому способу приведены в таблице (примеры

3-5 — в пределах предлагаемого способа, примеры 1, 2 и 6 при запредельных значениях.

Формула изобретения

Способ доменной плавки ферромарганца, включающий загрузку карбонатных марганцевых руд и кокса с различными

5 физико-химическими свойствами, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения марганца, загрузку карбонатных марганцевых руд в доменную печь производят с коксом, имеющим реакцион10 ную способность 0,19-0,36 мл/г.с.

1733479

«

=У

-1

Ю г

ОО б

С3

«- ,300 400 500 600

TeWnepCr.òóðÑà 1 ОЛОи МММ оС.

:MI . 2

Ъ

Ъ

Й,,о с

Q) с (Ъ н

02 03 ОЧ 05

Рааиционкия способность «оиса, ил/гc : ъиг. 3

Составитель А. Гудков

Техред М.Моргентал

Корректор Т, Малец

Редактор А. Огар

Заказ 1640 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

09

Ф ° 5 с3 ю чи с9 ОЗ 3

Ф

-ъ Цф (Cb

% 0,6 ф 5D

4pg

ЦВ о

М р07 с4

ЯО6

С:>