Шихта для приготовления марганецсодержащих брикетов

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве марганцевых сплавов. Целью изобретения является повышение степени извлечения марганца за счет повышения прочности брикетов и снижение стоимости марганцевых сплавов. Шихта для приготовления марганецсодержащих брикетов содержит, мас.%: марганецсодержащая пыль электрофильтров ферросплавных печей 35-75

отвальный шлак металлического марганца 5-40

вода 20-25. Применение шихты позволяет повысить прочность брикетов на 10-30%, повысить степень извлечения марганца в сплав на 11-14% и снизить на 60-70% стоимость брикетов. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИ1(РЕСПУБЛИК

„„SU„„ 475948 А 1 щ) 4 С 22 В I/242

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4310561/23-02

i(22) 28.09,87 (46) 30.04.89. Бюп. ¹ 16 (71) Запорожский ферросплавный завод (72) В.Д.Белан, Т.И.Агафонов, В.С.Ткаченко, В.А.Гаврилов, Л.Н.Стебливец, И,П.Кураева, В.А.Саранкин, В.Е.Матюшенко и А.М.Мартыненко (53) 669 ° 168 . 3 (088. 8) (56) Чубинидзе Т,А. и др, Металлургическая оценка марганецсодержащей пыли. — Совершенствование технологии производства марганцевых сплавов.

Тбилиси, 1978, с. 79-85.

Патент CPP № 77206, кя. С 22 В 1/245, 1979.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве марганцевых сплавов.

Цель изобретения - повышение степени извлечения марганца, снижение стоимости брикетов и повышение их прочности.

Предлагаемая шихта для приготовления марганецсодержащих брикетов содержит смесь пыли электрофильтров ферросплавных печей отвального плака металлического марганца, а в качестве связующего воду при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Марганецсодержащая пыпь электрофильтров ферросплавных печей 35 — 75 (54) LIHXTA ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАПИХ БРИКЕТОВ (57) Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве марганцевых сплавов. Пелью изобретения является повышение степени извлечения марганца за счет повышения прочности брикетов и снижение стоимости марганцевых сплавов. Шихта для приготовления марганецсодержаших брикетов содержит, мас ° 7: марганецсодержащая пыль электрофильтров ферросплавных печей 3575; отвальный шлак металлического марганца 5-40; вода 20-25 ° Применение шихты позволяет повысить прочность а брикетов на 10-307> повысить степень извлечения марганца в сплав на 11147. и снизить на 60-70Х стоимость брикетов. 1 табл ° С::

Отвальный шпак метал- 4 лического марганца 5 -40 д

Вода 20- 25 р

Марганецсодержащая пыль электро- р фильтров ферросплавных печей содержит, мас,X: Мп 20,0-30,0; Si0g 5,033,0; СаО 5,0-20,0; MgO 2,5-5,5;

А1 0 > 1,5-4>0; FeO 0,5-2,0> S 0,55,0; С 1,5-9,0; P 0,02-0,"; и ° п.п.

Отвальный шпак металличес ого марганца содержит, мас,7: Мп 13,3-14,2;

Si0< 28,3-28,6; СаО 44,8-46,0: MgO

3,3-3,5; А1 0 3 3,3-3,6; FeO 0,1-0 ° 3;

S 0,3-0>34; С 0,2-0,3; P 0,03-0,005.

В качестве связуюшего исп .-:".>уется вода ° фект, обеспечивающий необходимую прочность брикетов, при этом одновременно снизить себестоимость шихты, так как вода является наиболее дешевым и доступным связующим.

При введении воды в шихту в количестве 20-25 мас.% основные цементирующие компоненты шихты Сай и МяО приобретают необходимую реакционную способность, обеспечивающую высокую механическую прочность брикетов.

При недостатке связующего (воды) прочность брикетов снижается, так как не обеспечивается необходимая реакционная способность цементирующих компонентов. Из-за снижения прочности брикетов повышается пылеунос при нагреве их до температуры плавления, а следовательно, снижается степень извлечения марганца и повышается себестоимость марганцевых сплавов.

При введении в состав шихты воды более 25 мас. . повышается текучесть полученной массы, что делает ее непригодной для брикетирования ° При высыхании такая масса растрескивается, что приводит к увеличению количества отходов, повышению пылеуноса и снижению степени извлечения марганца. Кроме того, при введении боль" шего количества воды неоправдано снижается процент использования марганецсодержащей пыли.

Врикеты, полученные из предлагаемой шихты, при нагреве до 1000 С и выше не растресКиваются, поэтому при использовании их для выплавки марганцевых сплавов практически отсутствует пыпеунос, т.е, повышается степень извлечения марганца, снижаются потери сырья, а следовательно, снижается и себестоимость марганцевых сплавов.

Кроме того, полученные из данной шихты марганцевые сплавы, используемые для легирования стали, имеют низкое содержание фосфора за счет того, что смесь пыли очистных электрофильтров и отвального шлака металлического марганца содерлжт фосфора на порядок меньше, чем пыпь, используемая в известном техническом решении.

Пример. Для проведения сравнительных испытаний опытных брикетов были приготовлены 3 состава шихты, содержащие компоненты в предлагаемых пределах и 2 состава шихты, содержащие компоненты в соотношениях, выходящих за предлагаемые пределы, Исходз 14 75948

Прочность изготовляемых из предлагаемой шихты брикетов возрастает благодаря тому, что в состав указанных компонентов входит большое количество СаО и 11gO, которые необходимы для цементации брикетов.

Повышение прочности брикетов также обусловлено дисперснсстью пыпи очистных электрофильтров, которая содержит фракцию более 20 мкм в ко- 10 личестве 92Х. Кроме того повышается стоимость брикетов за счет увеличения

СаР МаО соотношения --т--"- в шихте, В реSiO, зультате этого повышается температу- 15 ра плавления брикетов, что в условиях руднотермической плавки повышает температуру процесса в целом. Снижение себестоимости марганцевых сплавов обеспечивается тем, что в состав шнх-20 ты вводятся дешевые сырьевые материалы, такие как отвальный шпак металлического марганца, а в качестве связующего используется вода. Кроме того, снижение себестоимости марганце- 25 вых сплавов обусловлено достаточно высокой прочностью брикетов, при использовании которых для выплавки марганцевых сплавов практически отсутствует пыпеунос, а значит снижаются З0 потери сырья, Если в состав шихты ввести отвальный шлак металлического марганца в количестве большем 407, то.прочность получаемых брикетов снижается из-за недостатка связующего.

При содержании отвального шлака в составе шихты менее 5/ прочность брикетов снижается из-за недостатка

СаО, играющего основную роль в цементации брикетов °

Это объясняется тем, что при содержании отвального шлака более 407 в шихте увеличивается количество химически прочных высокоосновных соединений типа 2Ca0 SiO не взаимодей-45 ! ствующих с водой, Кроме того, изменяется фракционный состав брикетов за счет использования отвального шлака металлического марганца крупной дисперсности, содержащей фракцию 105 мкм в количестве 907, Введение связующего, в качестге которого используется вода, более 257 увеличивает текучесть шихты, а значит снижает прочность брикетов, что приводит к уве55 личению пыпеуноса, Используемая в качестве связующего вода в предлагаемых пределах позволяет получить цементирующий эф1475948 ные материалы смешивали в заданном соотношении и брикетировали .на прессе П-50 с усилием до 200 кг/см .

Полученные брикеты сушили в муфельной печи при температуре 130140 С в течение 1,5-2,0 ч. Готовые брикеты испытывали на механическую прочность и использовали для выплавки силикомарганца. Для этого опытные партии брикетов загружали в металлическую печь Таммана и в полученном марганцевом сплаве определяли степень извлечения марганца.

Для получения сравнительных данных 5 параллельно изготовлена партия брикетов из шихты известного состава.

Брикеты этой партии также были подвергнуты испытаниям на прочность и после получения из них марганцевого сплава определена степень извлечения марганца, которая составила 74Х. Результаты испытания приведены в таблице.

Как видно из таблицы, наилучшими свойствами обладает .шихта состава, который был использован при приготовлении III партии брикетов, имеющих самую высокую механическую прочность—

131 кг/см и самую высокую степень извлечения марганца, т. е ° перехода

его в металл 85,2Х при температуре о плавления 1365 С, достаточной для ведения процесса плавления. Несколько ниже, однако вполне удовлетворительные, показатели имеют брикеты II и IV партий. Показатели брикетов I и V партий и брикетов, приготовленных из известной шихты, значительно ниже, чем у брикетов, приготовленных из предлагаемой шихты.

Основность и температура плавления изменяются пропорционально увеличению количества вводимого отвального шлака металлического марганца.

Наивысшие значения этих показате- 45 лей имеет шихта, из которой изготовлена I партия брикетов ° Однако при этом резко снижается механическая прочность брикетов, приготовленных из этой шихты, что приводит к увеличению пылеуноса, а значит и к снижению извлечения марганца.

При нагреве брикетов опытных партий до 1050 С и выше у брикетов, приготовленных из шихты предлагае- 55 мого состава, практически не изменялся их внешний вид, тогда как брикеты, приготовленные нз известной шихты, растрескивались и крошились с образованием пыпи, уносимой вместе с отходящими газами.

При нагреве I u V партий брикетов несмотря на то, что прочность их была несколько ниже, чем у брикетов, изготовленных из известной шихты, пылеунос был значительно меньше благодаря тому, что они содержали СаО и ИяО больше, чем брикеты из известной шихты. Поэтому была выше и степень извлечения марганца при плавке этих брикетов, Из таблицы видно, что стоимость брикетов иэ предлагаемой шихты значительно ниже, чем брикетов из известной шихты, а следовательно, ниже и стоимость марганцевых сплавов, Использование данной шихты для производства марганецсодержаших брикетов обеспечивает.по сравнению с известной шихтой слелуюшие преимущества: повышение прочности брикетов на 10-30Х повышение степени извлечения марганца на 10,8-13,52; сниже— ние стоимости брикетов и марганцевых сплавов; снижение потерь сырья за счет уменьшения пылеуноса в процессе плавки марганцевых сплавов; улучшение экологических условий процесса плавки.

Фор мул аизобретени я

Шихта для приготовления марганецсодержащих брикетов, содержащая марганецсодержащую пыль ферросплавных печей, дополнительный марганецсодержащий компонент и связующее, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения степени извлечения марганца за счет повышения прочности брикетов и снижения себестоимости марганцевых сглавов, она содерм т в качестве дополнительного марганецсодержащего компонента отвальный шпак металлического марганца, а в качестве связующего — воду при следующем соотношении компонентов,I IQc,Å:

Марганецсодержащая пыль электрофильтров ферросплавных печей 35 — 75.

Отвальный шлак металлического марганна 5 — 40

Вода 20 - 25

1475948

Состав шихты марганецсодержащих брикетов, мас.X

Партия брикетов

Извле84) 0 82

84,5 125

85,2 131

84,6 112

80,0 75

3,1 1,48

2,6 1,32

2,1 1,2

2,8 0,92

4,0 0,89

Составитель К.Сорокин

Редактор М.Недолуженко Техред Л. Олийнык Корр е кт ор, Л. Пил ип енко

Заказ 2124/23 Тираж 577 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производстненно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагари а, 11 н

Г ина 101

III

Ч

Марганецс одержащая пыль электр офил ьтро в ферросплавных печей

48

Отвал ьный шпак металличесФ кого марганца

Температура плавения брикетов, С

30 1410

25 1380

22 1365

20 1320

15 1280 ч ение марганца, при вып лавке сплава из брикетов, Ж

Механическая прочность брикетов, кг/см

Пыпеунос при плавке брикетов, Я

Основность брикетов, Ж