[go: up one dir, main page]

RU2048581C1 - Mixture for smelting high-carbon ferromanganese - Google Patents

Mixture for smelting high-carbon ferromanganese Download PDF

Info

Publication number
RU2048581C1
RU2048581C1 SU5060926A RU2048581C1 RU 2048581 C1 RU2048581 C1 RU 2048581C1 SU 5060926 A SU5060926 A SU 5060926A RU 2048581 C1 RU2048581 C1 RU 2048581C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manganese
mixture
ratio
charge
ferromanganese
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Коваль
Борис Федорович Величко
Павел Федорович Мироненко
Григорий Дмитриевич Ткач
Игорь Иванович Люборец
Александр Никонорович Алешин
Иван Гурьевич Кучер
Эдвин Степанович Карманов
Анатолий Пантелеевич Еремеев
Евгений Владимирович Лапин
Александр Юрьевич Зильберман
Original Assignee
Никопольский государственный завод ферросплавов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Никопольский государственный завод ферросплавов filed Critical Никопольский государственный завод ферросплавов
Priority to SU5060926 priority Critical patent/RU2048581C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2048581C1 publication Critical patent/RU2048581C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; applicable in production of high-carbon ferromanganese in electric furnaces. SUBSTANCE: mixture for smelting high-carbon ferromanganese has the following qualitative and quantitative composition, mas. carbon reducing agent 12-15; flux 10-20; manganese-containing wastes 0.1-8.0; iron-containing material 1.0-5.0; the balance, manganese sinter cake with phosphorus-to-manganese content ratio of 0.0035-0.0043. EFFECT: higher service properties. 2 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве высокоуглеродистого ферромарганца в электропечах. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the production of high-carbon ferromanganese in electric furnaces.

Известна шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца, состоящая из марганцевого сырья, известняка, металлозавалки, отходов производства и углеродистого восстановителя [1]
Недостатком этой шихты является получение сплава с высоким содержанием фосфора (более 0,55%).
Known mixture for smelting high-carbon ferromanganese, consisting of manganese raw materials, limestone, metal filling, production waste and carbon reducing agent [1]
The disadvantage of this mixture is to obtain an alloy with a high phosphorus content (more than 0.55%).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является шихта, включающая марганецсодержащее сырье, флюс, железосодержащую добавку, углеродистый восстановитель (Технологическая инструкция на выплавку высокоуглеродистого ферромарганца. ТИ 146-Ф-33-82. Никополь, 1982), при следующем соотношении компонентов, мас. Флюс 22 Железорудные окатыши 4 Углеродистый восстано- витель 12 Марганецсодержащее сырье Остальное
Недостатком известной шихты является сравнительно низкое извлечение марганца (74-75%), высокое удельное содержание фосфора (более 0,5%) и повышенный расход электроэнергии 4050 кВт ч/баз.т.
The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a mixture, including manganese-containing raw materials, flux, iron-containing additive, carbon reducing agent (Technological instruction for the smelting of high-carbon ferromanganese. TI 146-F-33-82. Nikopol, 1982), with the following ratio of components wt. Flux 22 Iron ore pellets 4 Carbon reducing agent 12 Manganese-containing raw materials
A disadvantage of the known mixture is the relatively low extraction of manganese (74-75%), high specific phosphorus content (more than 0.5%) and increased power consumption of 4050 kW h / b.t.

Целью изобретения является снижение содержания фосфора в ферромарганце, повышение извлечения марганца и удельной производительности печи, снижение удельного расхода электроэнергии. The aim of the invention is to reduce the phosphorus content in ferromanganese, increase the extraction of manganese and the specific productivity of the furnace, reducing the specific energy consumption.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая шихта содержит в качестве марганецсодержащего сырья марганцевый агломерат с отношением фосфора к марганцу 0,0035-0,0042, при следующем соотношении компонентов, мас. Углеродистый восстано- витель 12-15 Флюс 10-20 Отходы производства 0,1-8,0
Железосодержащий материал 1,0-5,0
Марганцевый агломерат
с отношением фосфора к марганцу, равным 0,0035-0,0042 52-76,9
Ферромарганец представляет собой многокомпонентный сплав, химический состав которого регламентируется ГОСТ 4755-80. Поскольку применяемое марганцевое сырье (концентраты, агломерат) имеют высокое удельное содержание фосфора (Р/Mn>0,0045), основное количество ферромарганца на НЗФ выплавляется с содержанием фосфора более 0,5% Для выплавки сплава с более низким содержанием в шихту дополнительно вводят малофосфористый шлак.
This goal is achieved by the fact that the proposed mixture contains manganese-containing raw materials manganese agglomerate with a ratio of phosphorus to manganese 0.0035-0.0042, in the following ratio, wt. Carbon Reducer 12-15 Flux 10-20 Production Waste 0.1-8.0
Iron-containing material 1.0-5.0
Manganese sinter
with a ratio of phosphorus to manganese equal to 0.0035-0.0042 52-76.9
Ferromanganese is a multicomponent alloy, the chemical composition of which is regulated by GOST 4755-80. Since the manganese raw materials used (concentrates, agglomerate) have a high specific phosphorus content (P / Mn> 0.0045), the bulk of ferromanganese in the NCF is smelted with a phosphorus content of more than 0.5%. In order to melt the alloy with a lower content, low-phosphorous is additionally introduced into the charge slag.

Процесс образования ферромарганца в электропечи носит сложный характер и состоит из нескольких стадий. Вначале развиваются процессы восстановления высших оксидов марганца с участием СО, а затем MnO и FeO восстанавливается до карбидов. В зоне высоких температур получает развитие реакция восстановления кремния. При это доля восстановленного кремния существенное влияние оказывает как на извлечение марганца ( ηMn), содержание фосфора в сплаве [P] так и на расход электроэнергии (Qуд). Статистической обработкой установлены следующие уравнения регрессии:
ηMn=689+6,2 [Si]
[P]0,578-0,028 [Si]
Qуд=4609-803 [Si]+154 [Si]2.
The formation of ferromanganese in an electric furnace is complex and consists of several stages. Initially, the processes of reduction of higher manganese oxides with the participation of CO develop, and then MnO and FeO are reduced to carbides. In the high temperature zone, a silicon reduction reaction develops. In this case, the fraction of reduced silicon has a significant effect both on the extraction of manganese (η Mn ), the phosphorus content in the alloy [P] and on the energy consumption (Q beats ). Statistical processing has established the following regression equations:
η Mn = 689 + 6.2 [Si]
[P] 0.578-0.028 [Si]
Q beats = 4609-803 [Si] +154 [Si] 2 .

Вместе с тем, восстановление кремния и марганца не достигается, как при выплавке сплава с применением обычного высокофосфористого (P/Mn>0,0045) марганцевого сырья, так и с дополнительным введением в шихту передельного малофосфористого шлака. Кроме того, введение в шихту малофосфористого шлака значительно ухудшает кинетические и термодинамические условия восстановления марганца и кремния, а также снижает производительность процесса. At the same time, the reduction of silicon and manganese is not achieved, both during the smelting of the alloy using conventional high-phosphorous (P / Mn> 0.0045) manganese raw materials, and with the additional introduction of fine low-phosphorous slag into the charge. In addition, the introduction of low-phosphorus slag into the charge significantly worsens the kinetic and thermodynamic conditions for the reduction of manganese and silicon, and also reduces the productivity of the process.

Исследованиями кинетики восстановления ферромарганцевых шихт установлено, что применение в шихту марганцевого агломерата с отношением фосфора к марганцу, равным 0,035-0,0042, позволяет получать сплав с содержанием фосфора менее 0,5% при одновременном повышении извлечения марганца в сплав. Studies of the kinetics of the reduction of ferromanganese blends have established that the use of manganese agglomerate with a phosphorus to manganese ratio of 0.035-0.0042 in a mixture allows one to obtain an alloy with a phosphorus content of less than 0.5% while increasing the extraction of manganese into the alloy.

Выбор граничных значений предложенных компонентов шихты обусловлен требованиями к составу ферромарганца по ГОСТ 4755-80, а также обнаруженной зависимостью между соотношением компонентов, извлечением марганца, расходом электроэнергии и содержанием фосфора в сплаве. The choice of the boundary values of the proposed charge components is determined by the requirements for the composition of ferromanganese according to GOST 4755-80, as well as the detected relationship between the ratio of components, extraction of manganese, energy consumption and phosphorus content in the alloy.

Проведенными исследованиями установлено, что при содержании в шихте менее 52% марганцевого сырья содержание марганца в сплаве падает ниже допустимых пределов, а необходимое пропорциональное увеличение в шихте доли восстановителя нарушает нормальный ход выплавки (расстраивается электрический режим, наблюдается аварийный режим работы узлов и оборудования печи). Если повысить долю марганцевого сырья свыше 76,9, то в результате недостатка восстановителя падает извлечение элементов, снижается производительность, растет содержание марганца в шлаке и удельный расход электроэнергии. Studies have shown that when the content in the charge is less than 52% of manganese raw materials, the manganese content in the alloy falls below acceptable limits, and the necessary proportional increase in the proportion of reducing agent in the mixture disrupts the normal course of smelting (the electrical mode is frustrated, an emergency operation of the units and equipment of the furnace is observed). If you increase the share of manganese raw materials over 76.9, then as a result of the lack of a reducing agent, the extraction of elements decreases, productivity decreases, the manganese content in the slag and the specific energy consumption increase.

Пределы отношения фосфора к марганцу в марганцевом агломерате обусловлены установленной зависимостью между качеством сплава по содержанию фосфора и показателями производства. Применение в шихту агломерата с отношением P/Mn более 0,0042 не позволяет получить ферромарганец с содержанием фосфора менее 0,5% и не отвечает требованиям ГОСТ 4755-80. Использование в шихту агломерата с отношением P/Mn менее 0,0035 приводит к снижению извлечения марганца и кремния и понижает производительность электропечи. The limits of the ratio of phosphorus to manganese in the manganese sinter are due to the established relationship between the quality of the alloy in terms of phosphorus content and production rates. The use of an agglomerate with a P / Mn ratio of more than 0.0042 does not allow obtaining ferromanganese with a phosphorus content of less than 0.5% and does not meet the requirements of GOST 4755-80. The use of an agglomerate with a P / Mn ratio of less than 0.0035 in the mixture leads to a decrease in the extraction of manganese and silicon and reduces the productivity of the electric furnace.

При содержании углеродистого восстановителя в шихте менее 12% снижается извлечение марганца и кремния в сплав, увеличивается содержание фосфора и понижается производительность печи, а при содержании его в шихте более 15% резко возрастает содержание кремния в сплаве, превышая допустимое ГОСТом (ГОСТ 4755-80). Кроме того, в результате увеличения электропроводности шихты нарушается электрический режим и растет расход электроэнергии. When the content of the carbon reducing agent in the charge is less than 12%, the extraction of manganese and silicon in the alloy decreases, the phosphorus content increases and the furnace productivity decreases, and when it is contained in the charge more than 15%, the silicon content in the alloy sharply increases, exceeding the permissible state standard specification (GOST 4755-80) . In addition, as a result of an increase in the electrical conductivity of the charge, the electric mode is violated and the energy consumption increases.

Введение в состав шихты менее 10% флюса не позволяет получить стандартный по кремнию сплав, а при содержании флюса более 20% растет удельный расход электроэнергии за счет ухудшения шлакового режима и падает производительность печи. The introduction of less than 10% flux into the mixture does not allow to obtain a silicon standard alloy, and when the flux content is more than 20%, the specific energy consumption increases due to the deterioration of the slag regime and the furnace productivity decreases.

При содержании в шихте менее 0,1 и 1,0% соответственно отходов производства и железосодержащего материала снижается извлечение марганца, удельная производительность печи и растет расход электроэнергии. Это же наблюдается и при повышении содержания указанных компонентов в шихте более 8,0 и 5,0% Кроме того, содержание в шихте более 5,0% железосодержащей добавки приводит к получению нестандартного сплава по содержанию марганца. When the content in the charge is less than 0.1 and 1.0%, respectively, of production waste and iron-containing material, manganese extraction decreases, the specific productivity of the furnace and the energy consumption increases. The same is observed with an increase in the content of these components in the charge of more than 8.0 and 5.0%. In addition, the content of more than 5.0% of the iron-containing additive in the charge leads to the production of a non-standard alloy in terms of manganese content.

Для подтверждения выбранных значений соотношений P/Mn в марганцевом агломерате в идентичных условиях проведены исследования по выплавке ферромарганца на известной и предложенной шихте. Опытные плавки проводили в промышленной электропечи РПЗ-63МВА. To confirm the selected values of the P / Mn ratios in the manganese sinter under identical conditions, studies were carried out on the smelting of ferromanganese on a known and proposed mixture. Experimental swimming trunks were carried out in an industrial electric furnace RPZ-63MVA.

В качестве шихтовых материалов применялись: агломерат марганцевый (СТП 146-20-89), шлак марганцевый малофосфористый (ТУ 14-9-181-89), кокс сортированный (ГОСТ 9188-74), известняк Елековского месторождения (ТУ 14-1-237-72), железорудные окатыши (ТУ 14-9-137-78) и отходы производства. Химический состав применяемых шихтовых материалов приведен в табл. 1. The following materials were used as charge materials: manganese agglomerate (STP 146-20-89), low-phosphorous manganese slag (TU 14-9-181-89), sorted coke (GOST 9188-74), limestone of the Elekovsky deposit (TU 14-1-237 -72), iron ore pellets (TU 14-9-137-78) and production waste. The chemical composition of the used charge materials are given in table. 1.

Для сравнительного анализа результатов выплавки ферромарганца в известной шихте использовали три вида марганцевого сырья агломерат с отношением P/Mn выше верхнего предела; агломерат с отношением P/Mn выше верхнего предела и малофосфористый шлак с отношением ниже нижнего; в шихту дополнительно вводили марганецсодержащие отходы производства. For a comparative analysis of the results of ferromanganese smelting in a known charge, three types of manganese feedstock sinter with a P / Mn ratio above the upper limit were used; agglomerate with a P / Mn ratio above the upper limit and malophosphorous slag with a ratio below the lower limit; Manganese-containing production wastes were additionally introduced into the charge.

В предложенный состав шихты вводили три вида агломерата: с промежуточным соотношением P/Mn= 0,0038; с указанным соотношением на нижнем пределе P/Mn= 0,0035 и верхнем P/Mn=0,0042. Three types of agglomerate were introduced into the proposed mixture composition: with an intermediate ratio P / Mn = 0.0038; with the indicated ratio at the lower limit P / Mn = 0.0035 and upper P / Mn = 0.0042.

В табл. 2 приведены составы известной и предложенной шихты и показатели выплавки ферромарганца на этих шихтах по вариантам. Учитывая необходимость обоснования, наряду с заявляемыми пределами шихты, пределов соотношения P/Mn в агломерате, в табл. 2 вариантам с известной шихтой противопоставлены результаты трех испытаний по каждому варианту предложенного состава шихты. In the table. 2 shows the compositions of the known and proposed mixture and indicators of smelting ferromanganese on these mixtures according to the options. Given the need to justify, along with the claimed limits of the charge, the limits of the ratio P / Mn in the sinter, in table. The results of three tests for each variant of the proposed composition of the charge are contrasted with 2 variants with a known charge.

Проведенные исследования показали (табл. 2), что выплавка ферромарганца с применением в предложенный состав шихты марганцового агломерата с отношением P/Mn= 0,0035-0,0042 позволяет получить сплав с пониженным содержанием фосфора (менее 0,5%) при одновременном повышении извлечения марганца с 73-76% (для известной шихты) до 77-79% (для предложенной шихты), снижение удельного расхода электроэнергии с 4200-4100 до 3900-3980 кВт ˙ ч/т и увеличение производительности на 5-7% что в условиях НФЗ позволит получить значительный экономический эффект. The studies showed (Table 2) that the smelting of ferromanganese using the proposed composition of the charge manganese sinter with a ratio P / Mn = 0.0035-0.0042 allows to obtain an alloy with a low phosphorus content (less than 0.5%) while increasing manganese extraction from 73-76% (for a known charge) to 77-79% (for the proposed charge), a decrease in the specific energy consumption from 4200-4100 to 3900-3980 kW кВт h / t and an increase in productivity by 5-7%, which is NFZ conditions will allow to obtain a significant economic effect.

Claims (1)

ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА, содержащая марганецсодержащее сырье, углеродистый восстановитель, флюс, железосодержащий материал и марганецсодержащие отходы, отличающаяся тем, что в качестве марганецсодержащего сырья она содержит марганцевый агломерат с отношением фосфора к марганцу 0,0035 0,0042 при следующем соотношении компонентов, мас. Batch for smelting of high-carbon ferromanganese containing manganese-containing raw materials, carbon reducing agent, flux, iron-containing material and manganese-containing waste, characterized in that as manganese-containing raw materials it contains manganese-containing agglomerate with a ratio of 0.0035 to 0.00 of the ratio of components to phosphorus 42, with a ratio of 0.0035 to . Углеродистый восстановитель 12 15
Флюс 10 20
Марганецсодержащие отходы 0,1 8,0
Железосодержащий материал 1 5
Марганцевый агломерат с отношением фосфора к марганцу 0,0035 0,0042 Остальное
Carbon Reducer 12 15
Flux 10 20
Manganese-containing waste 0.1 8.0
Iron-containing material 1 5
Manganese agglomerate with a ratio of phosphorus to manganese 0.0035 0.0042 Else
SU5060926 1992-07-20 1992-07-20 Mixture for smelting high-carbon ferromanganese RU2048581C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5060926 RU2048581C1 (en) 1992-07-20 1992-07-20 Mixture for smelting high-carbon ferromanganese

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5060926 RU2048581C1 (en) 1992-07-20 1992-07-20 Mixture for smelting high-carbon ferromanganese

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2048581C1 true RU2048581C1 (en) 1995-11-20

Family

ID=21612635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5060926 RU2048581C1 (en) 1992-07-20 1992-07-20 Mixture for smelting high-carbon ferromanganese

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2048581C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295586C2 (en) * 2005-02-14 2007-03-20 Владимир Иванович Хобот Middle- and low-carbon ferromanganese production process
RU2347835C2 (en) * 2007-01-16 2009-02-27 Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) Charge for melting of high carbon ferromanganese

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1296619, кл. C 22C 33/04, 1987. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1467092, кл. C 22C 33/04, 1987. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295586C2 (en) * 2005-02-14 2007-03-20 Владимир Иванович Хобот Middle- and low-carbon ferromanganese production process
RU2347835C2 (en) * 2007-01-16 2009-02-27 Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) Charge for melting of high carbon ferromanganese

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101648652B1 (en) Method for preliminary treatment of molten iron
DE69932357T2 (en) PROCESS FOR PRODUCING IRON MELTS IN DUPLEX OVEN
CN101135021A (en) Aluminium magnesium ferroalloy for molten steel deoxidization desulfuration and alloying and preparation method thereof
WO1995005486A1 (en) Composite charge for smelting steel
RU2048581C1 (en) Mixture for smelting high-carbon ferromanganese
US4155753A (en) Process for producing silicon-containing ferro alloys
US4282032A (en) Direct method for production of high-grade, high-purity ferromanganese
RU2020180C1 (en) Method of smelting of ferrovanadium in arc electric furnace
CN100535132C (en) Iron and steel metallurgical compound refining agent
KR100946621B1 (en) Method for preparing ultra low carbon ferro manganese and the ultra low carbon ultra low ferro manganese produced therefrom
RU2047664C1 (en) Silicomanganese smelting burden
KR101469678B1 (en) Method for manufacturing low-carbon metal manganese or low-carbon ferromanganese using continuous thermite reaction
CN1263163A (en) Rare earth composite deoxidation material and its technological process
CN1343795A (en) V2O3 electro-aluminothermic process for semelting FeV50
SU1708907A1 (en) Aluminothermic method of producing ferrovanadium
RU2131927C1 (en) Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials
US3669646A (en) Process for autogenous smelting of copper ore concentrates and charge product therefor
GB2094354A (en) Producing Mn-Fe alloy by carbothermic reduction
US4108633A (en) Arc furnace steelmaking
CN1141347A (en) Multi-element alloy for deoxidising molten steel and alloying thereof
SU1747503A1 (en) Charge for melting low-phosphorus manganese slag
CN112593040B (en) Converter vanadium extraction coolant and application thereof
DE2853007A1 (en) Mfg. ferroalloy contg. silicon - by briquetting mixt. of crushed ore and carbonaceous reductant and smelting with crushed silica
RU2153023C1 (en) Method of processing raw materials containing manganese with recovery of metals
CN1052901A (en) With alkaline-earth metal production NEW TYPE OF COMPOSITE deoxidant Si-Al-Ba-Fe alloy alloy