Способ производства высококремнистого силикомарганца

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве высококремнистого силикомарганца. Сущность изобретения: сплав после разливки и выдержки смешивают с хлористым кальцием в соотношении (3 - 5) : 1, брикетируют и нагревают до 850 - 1100^oС, выдерживают при этой температуре 20 - 60 мин, вводят расплав из хлористого кальция, проплавляют и разливают. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве ферросплавов.

Силикомарганец с повышенным содержанием кремния находит все большее применение. Так силикомарганец МnC 25 с содержанием 28-32% Si широко используется при производстве металлического марганца силикотермическим процессом, вместо металлического марганца при производстве целого ряда марок стали [1] Однако высококремнистый силикомарганец МnС25Р5 дорог и дефицитен.

Наиболее близким к заявляемому является способ производства сплава МнС25, включающий дозирование, смешение, непрерывную загрузку и проплавление шихты, состоящей из марганцевого концентрата, кварцита и кокса, выпуск и разливку металла. Шихта в этом способе плавки обычно имеет следующее соотношение компонентов, мас.

Концентрат окисный или карбонатный 55-57,5 Кварцит 22-23,0 Кокс (сухой) 19,5-23,0 Однако получаемый при этом сплав отличается очень высоким содержанием фосфора и склонен к рассыпанию. В результате рассыпания сплав почти невозможно использовать для раскисления и легирования стали [2] Целью изобретения является уменьшение содержания в сплаве фосфора и понижение его склонности к рассыпанию.

Поставленные цели достигаются тем, что в способе плавки, включающем дозирование и проплавление шихты из марганцевого концентрата, кварцита и кокса выпуск из рудно-термической печи (РТП) и разливку сплава в специальные емкости-изложницы с высокими бортами, металл после разливки выдерживают до полного рассыпания, затем отсеивают от крупных кусков и включений, мелочь смешивают с хлористым кальцием в соотношении (3-5):1 и брикетируют, а брикеты нагревают в атмосфере воздуха или газа, при времени их пребывания в области температур 850-1100^оС в пределах 20-60 мин и проплавляют под расплавом хлористого кальция, после чего металл выпускают и разливают на различных машинах или др. способом.

Разливку сплава в предлагаемом способе лучше осуществлять в слитки толщиной 250-300 мм. Это ускоряет рассыпание сплава, делает его зерно более равномерным и тем самым позволяет достаточно быстро и более полно удалять из него и фосфор и нестабильные соединения (карбиды, оксикарбиды и сульфиды алюминия и др.).

П р и м е р 1. В промышленных условиях способ реализуется следующим образом. Плавка силикомарганца ведется в печи 16,5 МВА на шахте, состоящей из 300 кг карбонатного концентрата (Mn 27-30% SiO₂ 17-20% CaO 6-10% Fe 1,5-2,0% ), 120 кг кварцита и 102-110 кг сухого кокса. Металл выпускается 4 раза в смену и разливается в чугунные изложницы в слитки толщиной 250-300 мм. После остывания металл выдается в остывочный пролет, где в течение 4-7 сут рассыпается в порошок, после чего отсеивается от включений и крупных кусков, смешивается с хлористым кальцием в соотношении 4:1, брикетируется, после чего брикеты нагреваются сначала за счет тепла горячих слитков металла, затем в нагревательной печи (устройстве), после чего проплавляются в печи 3 МВА под расплавом из CaCl_2. Сквозные показатели плавки в сравнении с прототипом и аналогом представлены в табл.1.

П р и м е р 2. Силикомарганец с содержанием 31% Si, 62% Mn и 0,36% Р после рассыпания смешивали с хлористым кальцием, брикетировали, а брикеты нагревали до 850-1100^оС и после 20-60 мин выдержки переплавляли при 1400^оС. При этом получили результаты, представлены в табл.2.

Изобретение по сравнению с плавкой сплава с содержанием 0,14-0,15% Р с использованием МФШ позволяет (по аналогу): повысить извлечение марганца в металл на 11-12% уменьшить расход электроэнергии на 700-800 кВтч/т.

По сравнению с прототипом предлагаемое решение позволяет: производить непосредственно из концентрата (окисного или карбонатного) силикомарганец MnС25 с пониженным содержанием фосфора и устранить склонность силикомарганца с высокой концентрацией кремния (MnC25), полученного из обычной шихты к рассыпанию.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОКРЕМНИСТОГО СИЛИКОМАРГАНЦА, включающий дозирование и проплавление шихты из концентрата, кварцита и кокса, выпуск и разливку сплава в специальные емкости, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания фосфора и склонности сплава к рассыпанию, сплав после разливки и выдержки смешивают с хлористым кальцием в соотношении (3 5) 1, брикетируют и нагревают до 850 1100^oС, выдерживают при этой температуре 20 60 мин, вводят расплав из хлористого кальция, проплавляют и разливают.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разливку в поддоны осуществляют в слитки толщиной 250 300 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1