Шихта для выплавки ферромарганца в доменных печах

 

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно к выплавке ферромарганца а доменных печах. Цель изобретения - повышение интенсивности плавки и степени восстановления марганца. Шихта состоит из 35- 65 мае.% карбонатной марганцевой руды с основностью 0,9-1,6, остальное - окисная марганцевая руда. Расчетный состав шихты определяется исходя из оптимальной температуры плавления первичных шлаков, определяющих, в свою очередь, температуру конечных шлаков и степень восстановления марганца. Снижение потерь марганца и повышение интенсивности достигаются оптимизацией состава первичных шлаков, что : приближает температуру их плавления к температуре начала восстановления марганца. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 С 21 П 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4039632/22-02 (22) 02.01,86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) В.И. Мартынов, Н.И. Овсянников, P.È.3àëìàíoíè÷, В,А. Селезнев, Л.В. Ледовских, А.И. Сухорученков, В.И. Варава, О.Н. Попов и В.П. Осадчий (53) 669 ° 162.142(088 ° 8) (56) Технологическая инструкция по доменному производству. ТИ 031-22-79.

Котельников И.В., Пономарев П.У., Гринберг Ю.И. и др. Выплавка ферромарганца с применением карбонатной марганцевой руды. — Металлургическая и горнорудная промышленность. Сборник

1964, ¹ 3, с. 6-9. (54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОМАРГАНЦА

В ДОМЕННЫХ ПЕЧАХ (57) Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно к выплавке ферромарганца в доменных печах.

Цель изобретения — повышение интенсивности планки и степени восстановления марганца. Шихта состоит из 3565 мас.й карбонатной марганцевой руды с основностью 0,9-1,6, остальное— окисная марганцевая руда. Расчетный состав шихты определяется исходя из оп, тимальной температуры плавления первичных шлаков, определяющих, в свою очередь, температуру конечных шлаков и степень восстановления марганца.

Снижение потерь марганца и повышение интенсивности достигаются оптимизацией состава первичных шлаков, что приближает температуру их плавления к температуре начала восстановления марганца. 2 ил. ния к температуре начала восстановления марганца.

При использовании шихт, составленных из смеси окисных и карбонатных руд, с долей последней, не превышающей 30%, температура плавления их не превышала 1300 C ввиду низкой их основности, B связи с этим процессы плавления для такой шихты опережали процесс начала восстановления марганца иэ

его силикатов, составляющих 13001400 С, что ухудшало газопроницаемость шихты, препятствуя форсированному ходу доменной печи. Являясь весьма легкоплавкими, силикаты марганца не могут быть существенно перегреты против своей температуры плавления и поэтому стекают в горн, охлаждая его и затрудняя восстановление марганца.

Для повышения температуры плавления шлаков на практике в шихту вводят известняк. Однако при загрузке в доменную печь марганцевой руды, содер жащей 30-35% мелочи класса (0-5) мм, и известняка, состоящего в основном из кусков крупностью 20-100 мм, невозможно достичь равномерного распределения окиси кальция в шихте и обеспечить плотный контакт его с зернами руды. При этом к горизонту низа шихты печи, где уже идут процессы образования силикатов, известняк не успевает разложиться в полной мере. Поэтому состав первичных шлаков определяется составом рудной части шихты и обладает основностью, недостаточной для предотвращения образования силикатов марганца.

Повысить основность первичных шлаков можно эа счет добавки в шихту природноофлюсованной марганцевой руды.

Верхний уровень основности первичных шлаков выбран в пределах 0,500,87 ед., исходя иэ условия получения температуры плавления шлака в пределах 1370-1415 С. Выбранный уровень температуры обеспечивает минимальные потери марганца в доменной печи.

4О

1 1323591

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к выплавке ферромарганца в доменных печах.

Цель изобретения — повышение интенсивности плавки и степени носста-, 5 новления марганца.

На фиг. 1 изображена зависимость температуры плавления (перегиб кривойвяэкость-температура) первичных шлаков от их основности по СаО/$ 0 в

2 диапазоне содержания эакиси марганца (50-65)% (цифры у кривых); на фиг.2 зависимость потерь марганца в печи от температуры шлака на выпуске. Линией А-А на фиг. 1 ограничена мини-. мальная основность для соответствующего содержания эакиси марганца, при которой не образуются силикаты марганца, что позволяет понизить температуру начала восстановления марганца на 20

100-150 С и практически совместить с температурой плавления первичных шлаков, линией В-В ограничена максимальная основность первичных шла.ков, при которой начинают резко возрастать потери марганца из-за перегрева продуктов плавки, сопровождающегося повышенным угаром марганца и высокой о температурой шлака на выпуске (71540 С) При низких температурах шлака на выпуске (ниже 1430 С) потери марганца обусловлены ухудшением восстановления марганца вследствие образования легкоплавких и трудновосстановимых его силикатов. При высоких температурах шлака на выпуске (выше 1540 С) резко возрастают потери марганца с возгонами и, несмотря на снижение потерь марганца со шлаком, общие потери era растут с ростом температуры шлака.

Этим и объясняется экстремальный õàрактер зависимости потерь марганца в печи от температуры шлака на выпуске.

В качестве шихты для выплавки ферромарганца используютсй окисные и карбонатные марганцевые руды с основностью последней 0,9-1,6 при массовом соотношении, %:

Карбонатная марганцевая руда 35-65

Окисная марганцевая руда Остальное

Указанная шихта обеспечивает повышение интенсивности плавки и степени восстановления марганца эа счет по вышения основности первичных шлаков и приближения их температуры планлеПоследнее,цостигается благодаря тому, что, с одной стороны, улучшаются условия восстановления марганца из первичных шлаков, с другой — уменьшаются воэгоны марганца из-эа снижения перегрева продуктов плавки.

Для достижения выбранных пределов основности и температуры первичных шлаков доля карбонатной марганцевой !

13?35 руды (KMP) в шихте устананливается н пределах 35-657, а окисной марганце-. вой руды (ОМР) — остальное. Верхний предел доли KMP в шихте определяется услонием получения кондиционного по содержанию фосфора сплава (Р < 0,55) на ФМН70. Нижний предел ограничен величиной, обеспечивающей должное смешение рудных компонентов н печи.

Пример расчета состава рудной час- 10 ти шихты и результатон ее использования при выплавке доменного ферромарганца следующий.

0МР. содержит,7: марганец 42, фосфор 0,2, потери при прокалинании 15 (п.п.п.) 13, оснонность CaO: Si0< 0,2.

KMP содержит,%: марганец 28, фос фор 0,2,п.п.п.25, СаО: SiO> 1,1.

Исходя иэ оговоренных пределов оптимальных т. пл. 1300-13700 С при 20 содержании МпО 567 перничных шлакон, выбираем оптимальную т. пл. 1340 С (фиг, 1, точка С). Содержание МпО н шихте 567.

Заданная температура плавления для указанного богатстна (56% МпО) достигается при основности первичного шлака 0 65 ед. (фиг. i, точка С).

Из балансового ураннения основнос-30 ти шихты OMP.0,2+(1-ОМР).1,1=0,65 находим долевое участие рудных компонентов в шихте: KMP 507> ОМР 507.

Таким образом, рудная часть шихты характеризуется следующими параметра- 35 ми: содержание марганца 357, закиси

91 4 марганца 567., фосфора 0,27, п.п.п.

197, СаО: SiO =0,65, т. пл. 1340 С.

Используя эмпирическую зависимость

t цып = t пер +200b+20 С, где t neр температура перничного шлака, С;

Ь вЂ” ocHoBHocTb первичного шлака IIo

Ca0/Si0<, находим температуру шлака на выпуске, составиншую в данном при мере 1490 С. Для этой температуры шлака на выпуске находим потери марганца, которые состанили 140,! кг/т.

При температуре плавления первичных шлаков ниже 1260-1330 С (что характерно для обычной шихты) и выше

1370=1415 С потери марганца превышают

148,5 кг/т сплава.

Использование шихты согласно изобретению позволяет снизить потери марганца и тем самым повысить производительность печи до 5,5 за счет улучшения условий восстановления марганца.

Формула изобретения

Шихта для выпланки ферромарганца н доменных печах, содержащая окисные и карбонатную марганцевую руды, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения интенсивности планки и повышения степени носстановления марганца, она содержит карбонатную марганцевую руду с основностью 0,9-1,6 при соотношении компонентов, мас. :

Карбонатная марганцевая руда 35-65

Окисная марганцевая руда

Остальное

1500 о

Ф

4 чо

Ъ 1500

Ь

7ЛЮ Д

g4, Об 08 Р.g

Осно3иосат иердичиоао шлака, СаО/ЫОр

Фиг 7

f,2

1323591

Ь

Ь » жа л

14ä

1ЫО

7еиаеромура ю дылусюе, С редактор М. Недолуженко Техред H,Öîïîâè÷ КоРРектоР Н ° Корол

Заказ 2933/30 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4