SU1744137A1

SU1744137A1 - Method of producing manganese slag

Info

Publication number: SU1744137A1
Application number: SU894761745A
Authority: SU
Inventors: Виктор Михайлович ЕРМОЛОВ; Марина Георгиевна Миракова
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1989-11-27
Publication date: 1992-06-30

Abstract

Использование: черна металлурги , дл выплавки высококачественных ферросплавов , например металлический марганец , низкофосфористый ферромарганец, лигатуры на основе марганца. Сущность изобретени : восстановление примесей ведут жидкими углеводородами, которые ввод т в процессе Загрузки марганцевого концентрата в печь. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.Uses: ferrous metallurgy, for smelting high quality ferroalloys, such as manganese metal, low phosphorus ferromanganese, manganese based master alloys. SUMMARY OF THE INVENTION: The reduction of impurities is carried out with liquid hydrocarbons, which are introduced during the process of loading the manganese concentrate into the furnace. 1 hp f-ly, 1 tab.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , конкретно к производству передельных марганцевых шлаков из низкосортного марганецсодержащего сырь , например же- лезомарганцевых конкреций.The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to the production of pig manganese slags from low-grade manganese-containing raw materials, such as iron-manganese nodules.

Известен способ выплавки передельного шлака с низким содержанием фосфора и железа, включающий подготовку и загрузку в электропечь шихты, состо щей из марганцевой руды, кварцита, отходов и кокса, про- плавление ее, восстановление железа, фосфора, цветных металлов и частично марганца и выпуск продуктов плавки.There is a known method of smelting waste slag with a low content of phosphorus and iron, which includes preparation and loading of the charge consisting of manganese ore, quartzite, waste and coke into the electric furnace, its reduction, reduction of iron, phosphorus, nonferrous metals and partly manganese and the production of products melting

Расход кокса на получение 1 т передельного шлака составл ет 120 - 140 кг. Потери марганца с попутным сплавом достигают20%.The coke consumption for the production of 1 ton of waste slag is 120-140 kg. Loss of manganese with associated alloy reaches 20%.

Недостатками известного способа вл ютс высокие потери марганца с попутным сплавом, а также значительна объемна дол углеродистого восстановител в шихте (до 30%), что снижает количество проплавл емой марганцевой руды.The disadvantages of this method are the high loss of manganese with associated alloy, as well as a significant volume fraction of the carbonaceous reducing agent in the charge (up to 30%), which reduces the amount of manganese ore that is smelted.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ переработки железомарганцевых руд с высоким содержанием фосфора на сырье, пригодное дл выплавки ферромарганца, включающий смешивание марганцевой руды с коксом (10 - 15% от массы руды) и извести (5 - 10%), брикетирование шихты, отжиг брикетов во вращающейс печи при 1000 - 1100°С в течение 3 - 4 ч, проплавле- ние огарка в электропечи при 1300 - 1400°С, выпуск продуктов плавки.The closest in technical essence to the present invention is a method of processing ferromanganese ores with a high content of phosphorus into raw materials suitable for smelting ferromanganese, including mixing manganese ore with coke (10-15% by weight of ore) and lime (5-10%), briquetting charge, briquette annealing in a rotary kiln at 1000–1100 ° C for 3–4 h, melting of the cinder in an electric furnace at 1300–1400 ° C, production of smelting products.

Извлечение марганца в передельный шлак составл ет 90%.Extraction of manganese in the conversion slag is 90%.

Недостатками способа вл ютс сложность технической схемы, включающей операции брикетировани и отжига шихты; потери марганца с попутным сплавом (до 10%); низкз производительность процесса получени передельного шлака из-за наличи дополнительных технологических операций (брикетирование, отжиг).The disadvantages of the method are the complexity of the technical scheme, including the operation of briquetting and annealing the mixture; loss of manganese with associated alloy (up to 10%); low productivity of the process of obtaining slag slag due to the presence of additional technological operations (briquetting, annealing).

Цель изобретени - снижение потерь марганца и повышение производительности печи.The purpose of the invention is to reduce manganese losses and increase furnace productivity.

ч,h,

Ј ЈЈ Ј

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу восстановление примесей ведут жидкими углеводородами, и ввод т их в процессе загрузки марганцевого сырь в печь. При этом в качестве жидких углеводородов используют нефть, мазут, отработанные масла.This goal is achieved by the fact that, according to the method, impurities are reduced by liquid hydrocarbons, and they are introduced during the process of loading manganese raw materials into the furnace. At the same time, oil, fuel oil, used oils are used as liquid hydrocarbons.

Предлагаемый способ восстановлени примесей и метод введени восстановител в шихту позвол ет за счет более высокой селективности процессов восстановлени обеспечить минимальные потери марганца с попутным сплавом, а хороша смачиваемость марганцевого сырь жидкими углеводородами практически не увеличивает обьем шихты и позвол ет проплавл ть в том же объеме печи большее количество шихтовых материалов.The proposed method of reducing impurities and the method of introducing the reducing agent into the charge allows, due to the higher selectivity of the recovery processes, to ensure minimal loss of manganese with passing alloy, and the good wettability of the manganese raw material with liquid hydrocarbons practically does not increase the charge volume and allows more melting in the same furnace volume the amount of charge materials.

Дополнительными преимуществами ведени процесса выплавки шлака с использованием жидкого углеводорода в качестве восстановител вл ютс отсутствие пыле- ни шихты и равномерность распределени его в объеме марганецсодержащего сырь . При этом измен етс также химизм процесса восстановлени примесей.Additional advantages of conducting the slag smelting process using liquid hydrocarbon as a reducing agent are the absence of dusting of the charge and its even distribution in the volume of manganese-containing raw material. This also changes the chemistry of the impurity reduction process.

Согласно предлагаемому способу восстановление железа, фосфора, цветных металлов из сырь происходит в основном при температурах ниже температур его плавлени продуктами конверсии углеродов. СбН6 + 02 6СО-t 3H2, FeO Н2 Fe + Н20; Р20б t-5H2 2P-+ 5H20; NiO + Н2 Ni + H20; FeO + СО Fe + СОа; Р205 + 5СО 2Р + 5С02; NiO + 2CO Ni + C02. Термодинамическими расчетами величин энергии Гиббса приведенных реакций показано, что, начина с температур выше 500°С, возможно восстановление оксидов фосфора, железа, цветных металлов до металла , при этом оксиды марганца восстанавливаютс только до закиси марганца.According to the proposed method, the reduction of iron, phosphorus, non-ferrous metals from raw materials occurs mainly at temperatures below the temperatures of its melting by carbon conversion products. SbH6 + 02 6CO-t 3H2, FeO H2 Fe + H20; Р20b t-5H2 2P- + 5H20; NiO + H2 Ni + H20; FeO + CO Fe + COA; Р205 + 5СО 2Р + 5С02; NiO + 2CO Ni + C02. Thermodynamic calculations of the Gibbs energy values of the above reactions showed that, starting from temperatures above 500 ° C, it is possible to reduce the oxides of phosphorus, iron, non-ferrous metals to metal, while the manganese oxides are reduced only to manganese oxide.

По известному способу основна дол восстановител кокса попадает в электропечь и восстановление примесей происходит из жидких расплавов, в которых концентраци марганца значительно выше, следовательно, он начинает преимущественно восстанавливатьс и тер тьс с попутным сплавом.According to a known method, the main fraction of the coke reducing agent enters the electric furnace and the reduction of impurities occurs from liquid melts in which the concentration of manganese is much higher, therefore, it begins to recover and be predominantly lost with the associated alloy.

П р и м е р . В электропечь загружают марганецсодержащее сырье. В процессе загрузки на него наноситс слой жидких углеводородов . Его количество соответствует полному восстановлению всех цветных металлов , фосфора и железа до металлического состо ни .PRI me R. Manganese-containing raw materials are loaded into the electric furnace. During the loading process, a layer of liquid hydrocarbons is applied to it. Its amount corresponds to the complete reduction of all non-ferrous metals, phosphorus and iron to the metallic state.

В качестве восстановител используют нефть, мазут, отработанные масла.As a reducing agent use oil, fuel oil, waste oil.

Продолжительность одной плавки составл ет 30 мин. Выпуск продуктов плавок осуществл ют в ковш с последующей раздельной разливкой шлака и металла в изложницы . По ходу разливки отбираютс The duration of one heat is 30 minutes. The melt products are discharged into the ladle, followed by separate casting of slag and metal into molds. In the course of casting are selected

пробы и анализируютс на содержание основных элементов.samples and analyzed for the maintenance of basic elements.

В той же электропечи привод т опыты в соответствии с известным способом. Обожженные при 1000°С брикеты, в состав которых входит марганцевый концентрат, кокс и известь, проплавл ют при 1350°С в электропечи .In the same electric furnace, experiments were carried out in accordance with a known method. The briquettes burned at 1000 ° C, which contain manganese concentrate, coke and lime, are smelted at 1350 ° C in electric furnaces.

По каждому из представленных в таблице вариантов проведено п ть плавок.For each of the options presented in the table, five heats were held.

Анализ результгтов экспериментов показал , что предлагаемый способ выплавки передельного марганцевого шлака из низкосортного марганецсодержащего сырь по сравнению с известным имеет следующиеThe analysis of the results of the experiments showed that the proposed method of smelting the conversion manganese slag from the low-grade manganese-containing raw material in comparison with the known has

преимущества:advantages:

сократились потери марганца с попутным металлом на 3 - 6%;the loss of manganese with associated metal was reduced by 3–6%;

повысилась производительность печи на 15-25%:furnace productivity increased by 15-25%:

получен передельный шлак более высокого качества по содержанию фосфора и марганца.Phosphorus slag of higher quality in terms of phosphorus and manganese content was obtained.

Предлагаемый способ выплавки передельного шлака обеспечивает лучшие экологические услови проведени процесса за счет сокращени количества пылевых и газовых выгонов при плавке.The proposed method of smelting pig waste provides the best environmental conditions for carrying out the process by reducing the amount of dust and gas pastures during smelting.

Предлагаемый способ может быть реализован при переработке номинальных руд.The proposed method can be implemented in the processing of nominal ores.

Claims

1. A method of smelting pig manganese slag, comprising charging the charge into an electric furnace, penetration, reduction of impurities and production of smelting products, characterized in that

In order to reduce manganese losses and increase furnace productivity, impurities are reduced by liquid hydrocarbons, which are introduced during the process of loading manganese concentrate into the furnace.

2. A method according to claim 1, characterized in that oil, fuel oil, waste oils are used as liquid hydrocarbons.

The duration of the melting was taken taking into account the annealing of the raw materials in the rotary kiln. The productivity of the kiln was taken as 100% by the known method. Nodules were used as manganese-containing raw materials.