SU1294858A1 - Способ выплавки металлического марганца с низким содержанием кремни - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к силико- термическому производству марганцевых ферросплавов. Цель изобретени  - снижение содержани  кремни  в металле и повьшение сквозного извлечени  марганца. Способ состоит в следующем. За 5-20 мин до окончани , плавки из печи выпускают шлак в количестве 30- 70% и ввод т материал, содержащий оксиды металлов в количестве 3- 15 мас.%, термодинамическа  прочность которых ниже, чем у диоксида кремни . В качестве оксидов используютс  оксиды меди, ванади , молибдена , никел , марганца и кобальта. Способ позвол ет получить металлический марганец с содержанием кремни  до 0,1%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к черной еталлургии, в частности к силико- термическому производству марганцевых ферросплавов.

Целью изобретени   вл етс  снижение содержани  кремни  в металле и повьшение сквозного извлечени  марганца .

Способ заключаетс  в том, что за 5-20 мин до окончани  плавки из печи выпускают 30-70% шлака и ввод т материал, содержащий оксиды металлов , термодинамичейка  прочность которых ниже, чем у диоксида кремни . В качестве оксидов используют оксиды меди,:ванади , молибдена, никел , марганца и кобальта в количестве 3- 15% от веса металла в печи.

Выбранные пределы по времени Обусловлены тем,| что ввод в печь до- ба вок ранее чем за 20 мин до окончани  плавки приводит к преждевременному увеличению массы расплавов и как следствие дополнительному расходу электроэнергии, котора  требуетс  дл  поддержани  необходимой температуры. Ввод в печь добавок позднее, чем за 5 мин до окончани  плавки не обеспечивает достаточно полного (близкого к равновесию) окислени  К15емни  и достижени  равномерного распределени  добавок в объеме шлака.

Технологи  выплавки металлического марганца характеризуетс  высокой кратностью шлака (3-3,5), поэтому, . если вводить добавки непосредственно в такое большое количество шлака,, эффективность воздействи  их будет очень слабой. Предложено шлак частично (30-70%) перед вводом добавок выпускать. Проведенные эксперименты показывают, что лучшие результаты получают, когда из печи выпускаетс  предлагаемое количество шлака. Увеличение этой доли свыше 70% приводит к раскрытию зеркала металла и окис- лению марганца. Снижение менее 30% ухудшает услови  дл  более полного окислени  кремни .

.Термодинамические расчеты показывают , что наиболее полно окисление кремни  проходит при введении в шлаковую систему SiOn-№iO оксидов меди, ванади , молибдена, никел , марганца и кобальта, т.е. тех окислов, дл  которых теплота образовани  значительно ниже, чем у диоксидов крсм

5

0

ни . Введение материалов, содержао1их пере численные оксиды металлов, необходимо проводить за 5-20 мин до окончани  плавки. В этом случае они наиболее полно и с высокой скоростью окисл ют кремний. Количество добавок определено экспериментальным путем. Снижение их количества менее 3% практически не оказывает рафинирующего воздействи  на металл, так как низка эффективна  концентраци  вводимого окисла в шлаковом расплаве. Увеличение количества добавок более 15% повышает кратность шлака и требует дополнительного тепла как на расплавление, так и на прохождение реакций.

Выбор вводимых окислов и их количества позвол ет регулировать состав получаемого металлического марганца, т.е. по вл етс  возможность расширить гамму сплавов с низким содержанием кремни  с частичной заменой на 5 медь, ванадий, молибден, марганец, кобальт и никель.

Выпущенный из печи рафинировочный

шлак в количестве 30-70% содержит

о значительное количество марганца

n (20-35%) и используетс  дл  выплавки низкофосфористых лигатур на основе марганца, что приводит к повышению сквозного использовани  марганца и процесс становитс  малоотходным.

П р и м е р 1 . В дуговой печи мощностью 150 кВА выплавл ли металлический марганец по предлагаемому и известному способам.

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

За 5-20 мин до окончани  плавки часть шлака из печи сливают в ковш, а на оставшийс  расплав ввод т материал , содержащий оксиды металпов. Выпущенный на первой стадии пглак до- восстанавливсиот в ковше жидким сили- комарганцем или алюминием.

В таблице представлены результаты выплавки металлического марганца. Металлический марганец, обработанный окислами меди, никел , молибдена, ванади , кобальта, содержит 0,2 - 5% этих элементов, что в значительной мере расшир ет сферу его использова- ки . Потери их со шлаком незначительны . Химический состав металлического марганца, выплавленного по предлагае5

0

5

0

5

мому способу, содержит, %: Мп 91-96; С 0,05-0,1; Si 0,03-0,1; Р 0,05-0,07 и 0,2-5 одного из приведенных элементов , остальное железо.

Марганцевый шлак, содержащий 20- 35% закиси марганца, обрабатывают Жидким силикомарганцем. В результате получают низкокремнистый силикомарга- нец с концентрацией фосфора менее 0,1%. Извлечение марганца на этом переделе 75-78%.

Тот же шлак обрабатывают жидким алюминием. Восстановление марганца из шлака достигает 80%. Металл содержит менее 0,05% С и следы фосфора. Его используют дл  легировани  ответственных марок сталей.

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

62-65%, т.е. на 10-12% выше добытого по известному способу.

Claims (2)

1.Способ выплавки металлического марганца с низким содержанием кремни , включающий загрузку части си- ликомарганца на подину печи, заливку жидкого шлака, введение флюсующих добавок, расплавление шихты, загрузку оставшейс  части силикомар- ганца, выдержку расплавов и выпуск продуктов плавки, отличающийс  тем, что, с целью снижени  содержани  кремни  в металле и повышени  сквозного извлечени  марганца , за 5-20 мин до окончани  плавки из печи выпускают 30-70% шлака и ввод т материал, содержащий оксиды металлов, термодинамическа 

прочность которых ниже, чем у диоксида кремни .

2.Способ по п. 1,отличаю- щ и и с   тем, что в качестве оксидов используют оксиды меди, ванади , молибдена, никел , марганца и кобальта , вводимых в количестве 3-15% от веса металла в печи.

Результат вылла км

Конечные пп хн с содер- ха нем 15-17Z На даль-  ей ем не нспольаувтс  4ви )г-анэкой концектр - цин марганца и рассыпае- иостн.

П1лаки, выпуцемные на лечи зл S-20 мин до окончани  плавки, со- де1хжат до 3SZ М   вторично используютс  при производстве сипи- хомарга ца боле высо кого качества по фосфору .

Характер иаменен   пока- зате.1ей по содержанпо крот   в металле, изП р и N .е ч а   и е. Содержание меди в сплаве 1 2,ЭХ (он примен етс  дл  спецсталей).

Редактор Н.Лазаренко Заказ 564/28

Составитель А.Шкирмонтов

Техред Л.Олейник Корректор С.Черни

Тираж 605Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035., Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Продолжение таблицы