[go: up one dir, main page]

RU2453625C1 - Способ получения ферромарганца со сверхнизким содержанием фосфора и углерода в результате использования ферромарганцевого шлака - Google Patents

Способ получения ферромарганца со сверхнизким содержанием фосфора и углерода в результате использования ферромарганцевого шлака Download PDF

Info

Publication number
RU2453625C1
RU2453625C1 RU2010149597/02A RU2010149597A RU2453625C1 RU 2453625 C1 RU2453625 C1 RU 2453625C1 RU 2010149597/02 A RU2010149597/02 A RU 2010149597/02A RU 2010149597 A RU2010149597 A RU 2010149597A RU 2453625 C1 RU2453625 C1 RU 2453625C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
mixing
manganese
carbon
low
Prior art date
Application number
RU2010149597/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Донг-Шик МИН (KR)
Донг-Шик Мин
Чан-Соо ПАРК (KR)
Чан-Соо Парк
Йоунг-Еун ЛИ (KR)
Йоунг-Еун Ли
Хаи-Чанг ЧО (KR)
Хаи-Чанг Чо
Кванг-Дзунг ЛИ (KR)
Кванг-Дзунг Ли
Сунг-Хван ХОНГ (KR)
Сунг-Хван Хонг
Original Assignee
Донгбу Метал Ко., Лтд.
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 Донгбу Метал Ко., Лтд. filed Critical Донгбу Метал Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2453625C1 publication Critical patent/RU2453625C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
    • C22B9/106General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents the refining being obtained by intimately mixing the molten metal with a molten salt or slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5264Manufacture of alloyed steels including ferro-alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/54Processes yielding slags of special composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064Dephosphorising; Desulfurising
    • C21C7/0645Agents used for dephosphorising or desulfurising
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/068Decarburising
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/076Use of slags or fluxes as treating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B47/00Obtaining manganese
    • C22B47/0018Treating ocean floor nodules
    • C22B47/0036Treating ocean floor nodules by dry processes, e.g. smelting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04Working-up slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C22/00Alloys based on manganese
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения ферромарганца со сверхнизким содержанием фосфора и углерода, содержащего 0,1% вес. или менее углерода и 0,03% вес. или менее фосфора. Способ включает получение низкоуглеродистого силикомарганца, имеющего низкое содержание фосфора, получение расплавленного марганцевого шлака, первое смешивание и перемешивание расплавленного марганцевого шлака и низкоуглеродистого силикомарганца, имеющего низкое содержание фосфора, при соотношении, равном 70-72:28-30, в ковше, для получения металлического расплава и шлака, и второе смешивание и перемешивание металлического расплава, отделенного от вышеупомянутого шлака, и расплавленного марганцевого шлака, идентичного шлаку, используемому для первого смешивания и перемешивания, для получения шлака и металлического расплава, состоящего из 91-93% вес. марганца, 0,60-0,85% вес. кремния, 0,05-0,10% вес. углерода и 0,015-0,02% вес. фосфора. Изобретение позволяет эффективно использовать в процессе производства ферромарганца ранее неиспользуемые материалы - шлак производства ферромарганца с высоким содержанием углерода, из которого получают марганцевый шлак, и дефосфорированный силикомарганец - в качестве восстановителя для обеспечения реакции обескремнивания. 6 з.п. ф-лы, 3 пр., 5 табл.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу получения ферромарганца со сверхнизким содержанием фосфора и углерода (ULPC FeMn) в результате использования FeMn шлака, в частности к способу получения ULPC FeMn, содержащего 0,1% вес. или менее С и 0,03% вес. или менее Р, в результате смешивания и перемешивания расплавленного Mn шлака, состоящего в основном из шлака производства FeMn с высоким содержанием С, и низкоуглеродистого силикомарганца (LCSiMn), со сверхнизким содержание Р и С, таким образом, что происходит реакция обескремнивания.
Уровень техники
ULPC FeMn традиционно получали, загружая содержащий Mn расплав, состоящий из руды с низким содержанием Р, используемой в качестве материала для минимизации содержания Р, и восстановителя, например Si или FeSi, и смешивания и перемешивания загруженного материала горизонтальным эксцентрическим движением, восстанавливая таким образом оксид Mn в содержащем Mn сплаве восстановителем и получая высококачественный и высокочистый FeMn. Однако руда с низким содержанием Р или безуглеродистый восстановитель (Si или FeSi) являются дорогостоящими, что приводит к нежелательному повышению стоимости производства ULPC FeMn. Для того чтобы обеспечить эффективность реакции в процессе, необходимо использовать высокочистый восстановитель, в котором содержание компонента Si в безуглеродистом восстановителе составляет 65~98% вес. В том случае если чистота компонента Si невысока, после реакции обескремнивания в результате смешивания и перемешивания с содержащим Mn расплавом уровень восстановления Mn является низким, таким образом уменьшая экономическую выгоду процесса. Кроме того, шлак, полученный в результате процесса, не рециркулируют, а выбрасывают, создавая нежелательные проблемы, связанные с отходами.
Раскрытие изобретения
Техническая задача, решаемая изобретением
Соответственно, в настоящем изобретении учтены вышеупомянутые проблемы известных способов, поэтому целью настоящего изобретения является разработка способа получения ULPC FeMn, согласно которому расплавленный Mn шлак ULPC, полученный плавлением обычно выбрасываемого шлака производства FeMn с высоким содержанием С, используют в качестве основного материала вместо традиционно используемой руды с низким содержанием Р, а дефосфорированный ULPC LCSiMn используют в качестве материала и восстановителя таким образом, что происходит реакция обескремнивания, тем самым обеспечивая возможность недорого массового производства ULPC FeMn.
Техническое решение
Для достижения указанной цели в настоящем изобретении предложен способ получения ULPC FeMn, включающий дефосфоризацию LCSiMn, служащего в качестве материала и восстановителя, и смешивание расплавленного Мn шлака и дефосфорированного SiMn таким образом, что происходит реакция обескремнивания, тем самым обеспечивая получение высококачественного и высокочистого FeMn, а конкретно включающий получение LCSiMn, имеющего низкое содержание Р; получение расплавленного Мn шлака, состоящего в основном из шлака производства FeMn с высоким содержанием С; первое смешивание и перемешивание расплавленного Мn шлака и LCSiMn, имеющего низкое содержание Р, при соотношении, равном 70-72:28-30, в ковше, получая в результате расплав металла и шлак, и второе смешивание и перемешивание металлического расплава, отделенного от шлака, полученного в результате первого смешивания и перемешивания, и расплавленного Мn шлака, идентичного шлаку, используемому для первого смешивания и перемешивания, получая в результате шлак и металлический расплав, состоящий из 91-93% вес. Мn, 0,60-0,85% вес. Si, 0,05-0,10% вес. С и 0,015-0,02% вес. Р. Как таковое второе смешивание и перемешивание может быть осуществлено еще один или два раза в зависимости от температуры расплава или условий перемешивания.
Согласно данному способу получение LCSiMn, имеющего низкое содержание Р, включает загрузку LCSiMn, состоящего из 55-60% вес. Мn, 25-30% вес. Si, 0,04% вес. или менее С и 0,08-0,1% вес. Р, в печь-ковш, подачу перемешивающего газа, такого как аргон или азот, при нагревании LCSiMn до 1400-1650°С, тем самым обеспечивая гомогенность LCSiMn, добавление к гомогенному LCSiMn негашеной извести и флюорита и их перемешивание в течение 10-30 минут, таким образом осуществляя дефосфоризацию и обеспечивая содержание Р, равное 0,03% вес. или менее.
Согласно данному способу получение расплавленного Мn шлака включает смешивание 8-10% вес. пыли Мn, содержащей 66% вес. Мn, 8-13% вес. негашеной извести, 31-54% вес. шлака производства FeMn с высоким содержанием С, содержащего 28% вес. Мn, и 30-53% вес. рециркулированного шлака производства FeMn с высоким содержанием С, содержащего 12-18% вес. Мn, в электрической печи. Согласно данному способу перемешивание при первом смешивании и перемешивании может быть осуществлено в течение 10-30 минут с использованием лопасти, изготовленной из алюминия, при этом из шлака, полученного в результате первого смешивания и перемешивания и второго смешивания и перемешивания, шлак, содержащий менее 10% Мn, выбрасывают, а шлак, содержащий 10% или более Мn, вновь загружают в электрическую печь для получения расплавленного Мn шлака или рециркулируют, таким образом восстанавливая Мn.
Далее следует подробное описание настоящего изобретения.
Согласно настоящему изобретению способ получения ULPC FeMn в основном включает дефосфоризацию для получения LCSiMn, имеющего низкое содержание Р, и обескремнивание расплавленного Мn шлака.
В качестве безуглеродистого восстановителя в настоящем изобретении используют LCSiMn, содержащий 0,06-0,08% вес. С и 0,1% вес. Р. Таким образом, для получения ULPC FeMn содержание Р в LCSiMn должно быть понижено еще больше.
Дефосфоризацию LCSiMn осуществляют, восстанавливая СаО с использованием Si из LCSiMn, получая в результате Са, который затем подвергают взаимодействию с содержащимся Р, получая таким образом Са3Р2, нерастворимый в расплаве LCSiMn, тем самым устраняя Р. Основные реакции данного процесса представлены ниже реакциями 1 и 2.
Реакция 1: Si+2CaO=SiO2+2Ca
Реакция 2: 3Са+2Р=Са3Р2
Для осуществления вышеописанной реакции дефосфоризации содержание Si в LCSiMn должно составлять 27% вес. или более. Кроме того, СаО, представляющий собой флюс, используемый для реакции дефосфоризации, является оксидом с высокой температурой плавления, поэтому превращение только его в расплавленный шлак представляется затруднительным, а достижение высокой эффективности дефосфоризации - невозможным. Соответственно, в качестве флюса, используемого наряду с СаО, может быть добавлено определенное количество CaF2. А именно, когда соотношение флюса составляет CaO/CaF2=1,5-4, активность СаО может поддерживаться на высоком уровне, таким образом обеспечивая эффективное осуществление процесса дефосфоризации. Кроме того, для дальнейшего повышения эффективности реакции процесса дефосфоризации смешивание LCSiMn и флюса должно быть усилено. На данном этапе может быть осуществлено перемешивание с использованием инертного газа или механическое перемешивание, обеспечивающее повышение перемешивания.
Согласно настоящему изобретению LCSiMn нагревают в печи-ковше, перегружают в ковш, добавляют к нему флюс, такой как негашеная известь и флюорит, а затем усиленно перемешивают при помощи лопасти, таким образом регулируя содержание Р в SiMn. Благодаря таким действиям регулируют состав шлака и осуществляют дефосфоризацию, обеспечивая содержание Р, равное 0,03% вес. или менее.
Негашеная известь содержит эффективное количество Са для регулирования содержания Р и поэтому влияет на регулирование содержания Р в SiMn, а флюорит (CaF2) обеспечивает жидкотекучесть шлака (обеспечивает реакционноспособную границу между металлическим расплавом SiMn и шлаком), таким образом создавая условия для облегчения дефосфоризации. Кроме того, для эффективного осуществления дефосфоризации может быть добавлено двойное количество флюса в зависимости от степени дефосфоризации. В частности, в том случае, когда жидкотекучесть затруднена из-за низкой температуры дефосфоризации, может быть отрегулировано отношение негашеной извести к флюориту, обеспечивая таким образом жидкотекучесть шлака и тем самым повышая эффективность дефосфоризации.
Более того, процесс дефосфоризации LCSiMn может быть предпочтительно осуществлен при повышении температуры и основности, которые являются его основными параметрами; эффективность дефосфоризации может быть также повышена пропорционально повышению содержанию Si в LCSiMn.
Получение расплавленного Мn шлака, пригодного для процесса обескремнивания, включает смешивание в электрической печи пыли Мп, содержащей 62-68% вес. Мn, 8-13% вес. негашеной извести, содержащей 93% вес. СаО, шлака производства FeMn с высоким содержанием С, содержащего 26% вес. Мn, и рециркулированного шлака производства FeMn с высоким содержанием С, содержащего 12-18% вес. Мn, для получения расплавленного Мn шлака, содержащего 28% вес. Мn.
Причина, по которой используют пыль Мn, содержащую 62-68% вес. Мn, заключается в том, что пыль Мn, действующая в качестве материала, повышающего содержание Мn в шлаке, и причина использования негашеной извести заключается в регулировании основности (CaO/SiOa), в результате чего активность Мn в шлаке повышается, таким образом облегчая восстановление Мn. Однако точка плавления используемого СаО высока, из-за чего он не может быть окончательно расплавлен в шлаке. Поэтому СаО загружают до порогового уровня (приблизительно СаО/SiO2). Причина, по которой шлак производства FeMn с высоким содержанием С используют в качестве основного материала, заключается в том, что поскольку содержание Р, которое должно регулироваться согласно настоящему изобретению, поддерживается на низком уровне в вышеописанном шлаке, и поэтому готовый продукт, получаемый в результате обескремнивания, имеет низкое содержание Р. Обычно, поскольку Р проявляет сильную тенденцию мигрировать в металл и слабую тенденцию мигрировать в шлак, SiMn, в котором содержание Р сведено к минимуму, и полученный шлак (имеющий низкое содержание Р) смешивают и перемешивают, осуществляя реакцию обескремнивания. Поэтому ULPC FeMn может быть легко получен.
Приготовленный для получения ULPC FeMn расплавленный Мn шлак и дефосфорированный LCSiMn, имеющий низкое содержание Р, смешивают вместе, таким образом осуществляя реакцию обескремнивания. Как таковая реакция обескремнивания представляет собой процесс восстановления Мn в шлаке, используя компонент Si из SiMn в качестве восстановителя. Обычно в начале такой реакции выделяется тепло, поэтому реакция восстановления происходит непрерывно, вызывая необходимость поправки на понижение температуры.
Согласно настоящему изобретению расплавленный Mn шлак и LCSiMn, имеющий низкое содержание Р, смешивают при соотношении, равном 70-72:28-30, в ковше. В том случае, если данное соотношение выходит за рамки вышеуказанного диапазона, эффективность расплавленного Мn шлака и LCSiMn, имеющего низкое содержание Р, ухудшается, нежелательным образом снижая экономические преимущества продукта. Таким образом, осуществление процесса в рамках вышеуказанного диапазона является оптимальным.
Согласно настоящему изобретению LCSiMn, имеющий низкое содержание Р, и расплавленный Мn шлак, получаемые по отдельности, загружают в реактор, после чего в результате реакции обескремнивания происходит нужная реакция, представленная ниже реакцией 3.
Реакция 3: MnO+Si=SiO2+2Mn
В данном случае реакция обескремнивания является экзотермической, поэтому выделяемую теплоту используют для минимизации снижения температуры таким образом, чтобы реакция восстановления происходила непрерывно.
При одновременном смешивании всего количества расплавленного Мn шлака и восстановителя, необходимого для реакции и при осуществлении реакции, ее эффективность является низкой, что затрудняет получение экономической выгоды. Теоретически, в том случае если вышеописанную реакцию осуществляют, используя рассчитанную подачу потока, может быть достигнута высокая эффективность реакции. Однако в действительности применение данного способа с использованием теоретической системы является затруднительным. В качестве альтернативы, при осуществлении реакции в несколько стадий такой процесс действительно возможен, и его эффективность может приблизиться к эффективности процесса с использованием рассчитанной подачи потока. Для обеспечения удовлетворительной эффективности реакции первоначально полученный расплавленный Mn шлак должен быть подвергнут взаимодействию с LCSiMn, полученному в результате процесса дефосфоризации. Как таковая, реакция дефосфоризации происходит согласно реакции 3. После регулирования количества расплавленного Mn шлак и дефосфорированного LCSiMn и их взаимодействия количество Mn в полученном шлаке минимизируют как можно больше, поэтому содержание Si в полученном FeMn ниже содержания Si в исходном LCSiMn. Затем Si, содержащийся в металлическом расплаве FeMn, полученном на предыдущей стадии, используют в качестве безуглеродистого восстановителя и смешивают с полученным расплавленным Mn шлаком, после чего осуществляют реакцию обескремнивания согласно реакции 3, осуществляя такой же процесс, как и на предыдущей стадии. В данном случае содержание Si в полученном FeMn намного ниже содержания Si в FeMn, полученном на предыдущей стадии. После достаточной продолжительности таких ступенчатых реакций содержание Si в окончательно полученном FeMn снижается до 1% вес. или менее. Количество восстановленного Mn рассчитывают таким образом, чтобы восстановить С и Р, содержащиеся в исходном материале, что приводит к получению желаемого ULPC FeMn. Обычно в том случае если вышеописанная реакция обескремнивания включает 3~4 стадии, содержание Si в FeMn снижается до 1% вес. или менее, а содержание С и Р соответственно составляют 0,1% вес. и 0,03% вес.
В качестве резервуара, используемого для реакции обескремнивания согласно настоящему изобретению, используют ковш, изготовленный из огнестойкого материала, такого как периклазоуглерод.
Далее, с целью максимизации реакции обескремнивания расплавленного Mn шлака и LCSiMn, имеющего низкое содержание Р, необходимо увеличить усилие перемешивания. Для этого осуществляют физическое перемешивание. Обычно перемешивание осуществляют посредством вдувания инертного газа в ковш или перемешивания в ковше, таким образом смешивая и перемешивая загруженные материалы. Для получения более сильного перемешивающего действия более эффективным является физическое перемешивание с использованием лопасти. Поэтому согласно настоящему изобретению для получения более сильного перемешивающего действия используют лопасть, изготовленную из алюминия, кроме того, определяют расположение погружения лопасти, обеспечивая таким образом более сильное перемешивающее действие. Если лопасть расположена за пределами центра ковша таким образом, что лопасть оказывается погруженной эксцентрично для осуществления эксцентрического действия, можно ожидать более эффективной реакции обескремнивания, сравнимой со случаем осуществления перемешивания с использованием лопасти, расположенной в центре ковша. Для более сильного смешивания, помимо физического перемешивания, в качестве газов для перемешивания могут быть также использованы азот или аргон и воздух, таким образом увеличивая интенсивность перемешивания.
Реакция обескремнивания, используемая в настоящем изобретении, включает двухступенчатое смешивание и перемешивание либо трех- или четырехступенчатое смешивание и перемешивание. При использовании трехступенчатого смешивания и перемешивания восстановление Mn составляет около 86%, что ниже уровня восстановления Mn при четырехступенчатом смешивании (92%) и перемешивании, но является предпочтительным, поскольку процесс упрощается и его продолжительность сокращается, таким образом решая проблемы, связанные с понижением температуры. Однако при уменьшении количества стадий смешивания и перемешивания возникают проблемы, связанные с увеличением размера ковша, поскольку большое количество шлака, используемого за один раз, ухудшает эффективность реакции. Таким образом, количество стадий предпочтительно устанавливают в зависимости от условий реакции.
Содержание Mn в шлаке, полученном после реакции обескремнивания, ниже такого же количества до реакции. В том случае если содержание Mn в шлаке составляет менее 10%, необходимость рециркуляции шлака отсутствует. И, наоборот, в том случае если содержание Mn составляет 10% или более, шлак может быть вновь загружен в шлаковую печь и таким образом рециркулирован.
Расплавленный Mn шлак, предназначенный для использования в процессе обескремнивания, состоит в основном из расплавленного Mn шлака со сверхнизким содержанием Р и С. При необходимости повышения содержания Mn может быть использована Mn пыль с высоким содержанием Mn, полученная с завода для рафинирования FeMn, а также может быть использован рециркулированный шлак, полученный в результате данного процесса.
Для повышения эффективности взаимодействия между шлаком и металлом добавляют СаО таким образом, чтобы основность (СаО/SiO2) составляла около 1,0.
Получаемые результаты
Согласно настоящему изобретению расплавленный Mn шлак и ULPC SiMn смешивают и перемешивают таким образом, что происходит реакция обескремнивания, обеспечивающая легкое и эффективное получение высококачественного ULPC FeMn. К тому же шлак, который частично рециркулируют или выбрасывают при осуществлении традиционного способа получения SiMn, может быть рециркулирован, таким образом, обеспечивая экономические преимущества.
Предпочтительные варианты
Лучшему пониманию настоящего изобретения служат следующие примеры, предназначенные для иллюстрации, а не ограничения настоящего изобретения.
Пример 1
Для того чтобы определить условия дефосфоризации для получения LCSiMn, имеющего низкое содержание Р, из SiMn в электрической печи был проведен следующий эксперимент.
LCSiMn, содержащий 59% вес. Mn, 29% вес. Si и 0,06% вес. С, помещают в углеродный тигель, плавят при 1350°С и смешивают с флюсом при соотношении CaO/CaF2=1,75. Как таковой флюс добавляют дважды в верхнюю часть расплава.
Результаты эксперимента представлены ниже в таблице 1.
Таблица 1
Результаты дефосфоризации LCSiMn
Mn Si P Fe C
Исходный LCSiMn 59,40 29,83 0,092 9,51 0,05
1-ое добавление флюса 59,20 29,52 0,049 9,85 0,11
2-ое добавление флюса 59,59 28,72 0,025 10,07 0,21
Содержание Р понизилось с 0,092% вес. до 0,025% вес.
Пример 2
6 тонн LCSiMn, имеющего низкое содержание Р и температуру плавления, равную 1400°С, загружают в ковш, после чего к ним добавляют 12,2 тонны расплавленного Mn шлака при температуре 1400°С, полученного в печи. Шлак и металл в ковше перемешивают в достаточной степени таким образом, чтобы произошла реакция обескремнивания. После окончания процесса перемешивания полученный шлак отделяют, а металл, оставшийся в ковше, используют в качестве безуглеродистого восстановителя на следующей стадии. Во время процесса шлак, образовавшийся на стадиях 1 и 2, содержит менее 10% вес. Mn, поэтому его выбрасывают. Шлак, образовавшийся на стадиях 3 и 4, содержит 12% вес. Mn и 16% вес. Mn соответственно, поэтому его загружают в шлаковую печь для рециркуляции.
Завершив стадию 4, получают 10 тонн ULPC FeMn, содержащего 92% вес. Mn, 0,85% вес. Si, 0,034% вес. С и 0,029% вес. или менее Р.
Для эффективного осуществления реакции обескремнивания, происходящей на стадиях 1-4, основность (СаО/SiO2) расплавленного Mn шлака, загружаемого в ковш, поддерживают на уровне 1,0~1,1.
Количество материалов, используемых на соответствующих стадиях, и изменения в составе до и после реакции указаны ниже.
Таблица 2
Изменения в составе на протяжении 4-ступенчатого добавления шлака -
изменения в составе шлака
Масса,
кг
% Mn % Fe % SiO 2 % СаО % С % Р
До 1-ой реакции 12220 21,65 0,22 23,95 26,31 0,033 0,004
После 1-ой реакции 10609 4,81 0,05 38,71 30,30 0,038 0,003
До 2-ой реакции 8750 21,65 0,22 23,95 26,31 0,033 0,004
После 2-ой реакции 7743,65 7,23 0,07 36,58 29,73 0,038 0,004
До 3-ей реакции 12790 24,82 0,41 22,42 24,66 0,033 0,006
После 3-ей реакции 11458 12,4 0,2 33,53 27,52 0,038 0,003
До 4-ой реакции 15680 22,48 0,57 24,42 26,89 0,035 0,007
После 4-ой реакции 14806 16,14 0,41 30,16 28,48 0,038 0,002
Таблица 3
Изменения в составе на протяжении 4-ступенчатого добавления шлака -
изменения в составе металла
Масса, кг % Mn % Fe % Si % С % Р
До 1-ой реакции 6000 58 10 29 0,060 0,025
После 1-ой реакции 7428,96 75,6 8,37 16 0,048 0,022
До 2-ой реакции 7428,96 75,6 8,37 16 0,048 0,022
После 2-ой реакции 8432,79 82,42 7,54 10,01 0,043 0,021
До 3-ей реакции 8432,79 82,42 7,54 10,01 0,043 0,021
После 3-ей реакции 9760 89,18 6,81 3,96 0,037 0,023
До 4-ой реакции 9760 89,18 6,81 3,98 0,037 0,023
После 4-ой реакции 10628 92,58 6,53 0,85 0,034 0,029
Пример 3
Используя такую же методику, как и в примере 1, определенное количество предназначенного для загрузки расплавленного шлака равномерно поддерживают на соответствующих стадиях, и процесс осуществляют только до стадии 3.
Шлак, образовавшийся на стадиях 1 и 2, содержит 10% вес. или менее Mn, поэтому его выбрасывают. Шлак, образовавшийся на стадии 3, содержит 18% вес. Mn, поэтому его загружают в шлаковую печь для рециркуляции.
Завершив стадию 3, получают около 10,7 тонн металла, содержащего 93% вес. или более Mn, 0,6% вес. Si, 0,034% вес. С и 0,028% вес. или менее Р.
Таблица 4
Изменения в составе на протяжении 3-ступенчатого добавления шлака -
изменения в составе шлака
Масса, кг % Mn % Fe % SiO 2 % СаО % С % Р
До 1-ой реакции 13000 24,29 0,18 22,42 24,52 0,036 0,004
После 1-ой реакции 11074,60 5,39 0,04 39,05 28,78 0,043 0,003
До 2-ой реакции 13000 24,29 0,18 22,42 24,52 0,036 0,004
После 2-ой реакции 11509,76 10,23 0,07 34,80 27,69 0,041 0,003
До 3-ей реакции 13000 31,49 0,63 18,98 20,83 0,037 0,009
После 3-ей реакции 11511,70 18,61 0,37 30,89 23,52 0,042 0,001
Таблица 5
Изменения в составе на протяжении 3-ступенчатого добавления шлака -
изменения в составе металла
Масса, кг % Mn % Fe % Si % С % Р
До 1-ой реакции 6000 58 10 29 0,060 0,025
После 1-ой реакции 7743,09 78,02 7,99 13,95 0,047 0,022
До 2-ой реакции 7743,09 78,02 7,99 13,95 0,047 0,022
После 2-ой реакции 9228,61 86,92 6,87 6,18 0,039 0,022
До 3-ей реакции 9228,61 86,92 6,87 6,18 0,039 0,022
После 3-ей реакции 10712,06 93,10 6,29 0,58 0,034 0,028

Claims (7)

1. Способ получения ферромарганца со сверхнизким содержанием фосфора и углерода, включающий
- получение низкоуглеродистого силикомарганца, имеющего низкое содержание фосфора;
- получение расплавленного марганцевого шлака, состоящего в основном из шлака производства высокоуглеродистого ферромарганца;
- первое смешивание и перемешивание расплавленного марганцевого шлака и низкоуглеродистого силикомарганца, имеющего низкое содержание фосфора, при соотношении, равном 70-72:28-30, в ковше, для получения металлического расплава и шлака; и
- второе смешивание и перемешивание металлического расплава, отделенного от шлака, полученного в результате первого смешивания и перемешивания, и расплавленного марганцевого шлака, идентичного шлаку, используемому для первого смешивания и перемешивания, для получения шлака и металлического расплава, состоящего из 91-93 вес.% марганца, 0,60-0,85 вес.% кремния, 0,05-0,10 вес.% углерода и 0,015-0,02 вес.% фосфора.
2. Способ по п.1, в котором второе смешивание и перемешивание осуществляют еще один или два раза в зависимости от температуры расплава или условий перемешивания.
3. Способ по п.1 или 2, в котором получение низкоуглеродистого силикомарганца, имеющего низкое содержание фосфора, осуществляют, загружая низкоуглеродистый силикомарганец, включающий 55-60 вес.% марганца, 25-30 вес.% кремния, 0,04 вес.% или менее углерода и 0,08-0,1 вес.% фосфора, баланс - железо, в печь-ковш, подачу перемешивающего газа, такого как аргон или азот, при нагревании низкоуглеродистого силикомарганца до 1400-1650°С, тем самым обеспечивая гомогенность низкоуглеродистого силикомарганца, добавление к гомогенному низкоуглеродистому силикомарганцу негашеной извести и флюорита и их перемешивание в течение 10-30 мин, таким образом осуществляя дефосфоризацию и обеспечивая содержание фосфора, равное 0,03 вес.% или менее.
4. Способ по п.1 или 2, в котором получение расплавленного марганцевого шлака включает смешивание в электрической печи 8-10 вес.% марганцевой пыли, содержащей 66 вес.% марганца, 8-13 вес.% негашеной извести, 31-54 вес.% шлака производства высокоуглеродистого ферромарганца, содержащего 28 вес.% марганца, и 30-53 вес.% рециркулированного шлака производства высокоуглеродистого ферромарганца, содержащего 12-18 вес.% марганца.
5. Способ по п.4, в котором расплавленный марганцевый шлак имеет основность (CaO/SiO2), равную 1,0-1,1.
6. Способ по п.1 или 2, в котором перемешивание при первичном смешивании и перемешивании осуществляют в течение 10-30 мин с использованием лопасти, изготовленной из алюминия.
7. Способ по п.1 или 2, в котором из шлака, полученного в результате первого смешивания и перемешивания и второго смешивания и перемешивания, шлак, содержащий менее 10% марганца, выбрасывают, а шлак, содержащий 10% марганца или более, вновь загружают в электрическую печь для получения расплавленного марганцевого шлака или рециркулируют, таким образом восстанавливая марганец.
RU2010149597/02A 2008-05-06 2008-11-19 Способ получения ферромарганца со сверхнизким содержанием фосфора и углерода в результате использования ферромарганцевого шлака RU2453625C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080041915A KR100889859B1 (ko) 2008-05-06 2008-05-06 페로망간 슬래그를 활용한 극저탄소 극저인 페로망간제조방법
KR10-2008-0041915 2008-05-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2453625C1 true RU2453625C1 (ru) 2012-06-20

Family

ID=40698546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010149597/02A RU2453625C1 (ru) 2008-05-06 2008-11-19 Способ получения ферромарганца со сверхнизким содержанием фосфора и углерода в результате использования ферромарганцевого шлака

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8268036B2 (ru)
EP (1) EP2297368B1 (ru)
JP (1) JP5296868B2 (ru)
KR (1) KR100889859B1 (ru)
ES (1) ES2718777T3 (ru)
RU (1) RU2453625C1 (ru)
UA (1) UA94887C2 (ru)
WO (1) WO2009136684A1 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101209710B1 (ko) 2011-05-03 2012-12-10 동국제강주식회사 실리콘망간 합금철 제조시 발생된 슬래그를 재활용하는 제강방법
KR101355460B1 (ko) * 2011-12-27 2014-01-29 주식회사 에코마이스터 실리콘망간 슬래그 볼 및 그 제조방법
JP5928168B2 (ja) * 2012-06-07 2016-06-01 品川リフラクトリーズ株式会社 フェロマンガンスラグ回収用取鍋およびフェロマンガンスラグ回収用取鍋の使用方法
CN103695596B (zh) * 2013-12-05 2015-07-08 广西敏诚矿业有限公司 硅锰合金、中低碳锰铁生产的循环利用方法
CN103938069A (zh) * 2014-03-19 2014-07-23 唐山国丰钢铁有限公司 一种低磷低碳钢lf精炼脱磷生产工艺
RU2594997C1 (ru) * 2015-06-26 2016-08-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ дефосфорации марганцевых руд и концентратов
KR101713825B1 (ko) * 2016-01-26 2017-03-10 한양대학교 에리카산학협력단 슬래그로부터 망간의 회수 방법
KR101960934B1 (ko) 2016-12-12 2019-07-17 주식회사 포스코 탈린 플럭스 및 그 제조방법
WO2018110914A2 (ko) 2016-12-12 2018-06-21 주식회사 포스코 탈린 플럭스 및 그 제조방법
KR102227824B1 (ko) * 2018-07-23 2021-03-15 주식회사 포스코 합금강 제조방법
RU2701245C1 (ru) * 2018-10-10 2019-09-25 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов
RU2711994C1 (ru) * 2018-10-10 2020-01-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ выплавки передельного малофосфористого марганцевого шлака с получением товарного низкофосфористого углеродистого ферромарганца
CN109517987A (zh) * 2019-01-16 2019-03-26 石嘴山市惠农区宏丰工贸有限公司 碳化硅生产废料在硅铁、硅锰合金生产中的应用工艺
KR102221483B1 (ko) * 2019-06-20 2021-03-02 주식회사 에스에이씨 저탄소 및 저린 페로망간 합금철 제조 방법 및 설비
CN115491533A (zh) * 2022-09-29 2022-12-20 贵州松桃金瑞锰业有限责任公司 一种锰合金的制备方法
CN116121567B (zh) * 2023-02-16 2023-10-20 中国科学院金属研究所 去除金属Mn中杂质元素的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1640192A1 (ru) * 1988-11-30 1991-04-07 Сибирский металлургический институт им.С.Орджоникидзе Способ производства бесфосфористого углеродистого ферромарганца
RU2198235C2 (ru) * 2001-01-24 2003-02-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ получения ферромарганца и силикомарганца

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3240591A (en) 1964-03-24 1966-03-15 Interlake Steel Corp Manufacture of ferromanganese alloy
NO116917B (ru) * 1965-05-04 1969-06-09 African Metals Corp Ltd
JPS5562141A (en) * 1978-11-02 1980-05-10 Taiheiyo Kinzoku Kk Direct production of high grade, high purity ferromanganese
FR2461759A1 (fr) * 1979-07-17 1981-02-06 Sofrem Alliage reducteur a base de silicium et de manganese a haute teneur en silicium, et applications
JPS58104151A (ja) * 1981-12-15 1983-06-21 Minamikiyuushiyuu Kagaku Kogyo Kk 低炭素フエロマンガンの製造法
JPS58185732A (ja) * 1982-04-20 1983-10-29 Japan Metals & Chem Co Ltd 合金鉄の脱りん方法
SU1219663A1 (ru) 1983-05-30 1986-03-23 Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева Шихта дл выплавки низкоуглеродистого низкофосфористого ферромарганца
JPS59222552A (ja) * 1983-05-31 1984-12-14 Nippon Denko Kk マンガン系合金鉄の製造方法
JPS6067608A (ja) * 1983-09-22 1985-04-18 Japan Metals & Chem Co Ltd 中・低炭素フエロマンガンの製造方法
JPS61157645A (ja) * 1984-12-29 1986-07-17 Nippon Kokan Kk <Nkk> 中炭素フエロマンガンスラグからのMn回収方法
JP2683487B2 (ja) * 1993-05-18 1997-11-26 水島合金鉄株式会社 中・低炭素フェロマンガンの製造方法及び製造装置
KR960001159B1 (ko) * 1993-11-04 1996-01-19 엘지전자주식회사 전원스위치가 헤드폰/이어폰에 내장된 헤드폰 스테레오 장치 및 헤드폰 장치와 이어폰 장치
KR0158390B1 (ko) 1995-07-31 1998-12-15 배순훈 칩 마운트 시스템의 노즐 편심 교정방법
KR100363608B1 (ko) 2000-12-26 2002-12-05 동부한농화학 주식회사 집진 더스트 재활용에 의한 저탄소 훼로망간의 제조방법
CN1220786C (zh) 2003-03-11 2005-09-28 朱兴发 用富锰渣生产低碳锰铁的生产工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1640192A1 (ru) * 1988-11-30 1991-04-07 Сибирский металлургический институт им.С.Орджоникидзе Способ производства бесфосфористого углеродистого ферромарганца
RU2198235C2 (ru) * 2001-01-24 2003-02-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ получения ферромарганца и силикомарганца

Also Published As

Publication number Publication date
EP2297368A4 (en) 2016-07-13
US8268036B2 (en) 2012-09-18
KR100889859B1 (ko) 2009-03-24
ES2718777T3 (es) 2019-07-04
UA94887C2 (ru) 2011-06-10
EP2297368B1 (en) 2019-03-06
JP2011520040A (ja) 2011-07-14
US20110265608A1 (en) 2011-11-03
JP5296868B2 (ja) 2013-09-25
EP2297368A1 (en) 2011-03-23
WO2009136684A1 (en) 2009-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2453625C1 (ru) Способ получения ферромарганца со сверхнизким содержанием фосфора и углерода в результате использования ферромарганцевого шлака
US20080156144A1 (en) Method for reducing to metallic chromium the chromium oxide in slag from stainless steel processing
US6843828B2 (en) Method for treating slags or slag mixtures on an iron bath
KR101113717B1 (ko) 높은 망간 함량과 낮은 탄소 함량을 함유하는 강을제조하기 위한 방법 및 용융 시스템
CN107653358A (zh) Lf精炼炉冶炼过程快速脱氧的方法
JPH0480093B2 (ru)
JP5553167B2 (ja) 溶銑の脱りん方法
JP7035280B2 (ja) 低炭素フェロクロムの製造方法
JP5268019B2 (ja) 溶銑の脱りん方法
JP2003155516A (ja) 溶鋼の取鍋精錬による脱硫方法
RU2608936C2 (ru) Шихта и способ алюминотермического получения ферротитана с ее использованием
RU2455379C1 (ru) Способ выплавки низкоуглеродистых марганецсодержащих сплавов
WO2007100109A1 (ja) 溶銑脱燐方法
KR20200145106A (ko) 저탄소 및 저린 페로망간 합금철 제조 방법 및 설비
JP5266903B2 (ja) Mn合金の製造方法
JP4189110B2 (ja) ステンレス溶鋼精錬スラグの改質方法
KR101412546B1 (ko) 용선의 탈황방법
JPH01147011A (ja) 製鋼法
JP2006283164A (ja) 含クロム溶銑の脱硫処理方法
JP4957018B2 (ja) 溶鋼の精錬方法
KR20150044288A (ko) 전기로 슬래그 중의 크롬 회수 방법
US20210262067A1 (en) Calcium, aluminum and silicon alloy, as well as a process for the production of the same
JPH0841519A (ja) 製鋼方法
JP2023049462A (ja) 溶銑の脱りん方法
JPS6212301B2 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner