ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОСИЛИКОМАРГАНЦА В РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ
CHARGE FOR CASTING OF FERROSILICON MANGANESE IN ORE-SMELTING ELECTRIC FURNACE

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству ферросиликомарганца в руднотермических электропечах.
Известна шихта для выплавки ферросиликомарганца Никопольского завода ферросплавов, включающая углеродистый восстановитель, флюс- и марганецсодержащее сырье [Справочник по электротермическим процессам / Б.И. Емлин, М.И. Гасик. М.: Металлургия, 1978, 288 с.], при соотношении компонентов, кг (мас.%):
марганцевое сырье
1971 (63,6)
флюс (доломит)
171 (5,5)
флюс (кварцит)
470 (15,2)
углеродистый восстановитель
486 (15,7)
Недостатком данной шихты является наличие в шлаке повышенного содержания марганца. Восстановительная способность этой смеси не позволяет снизить содержание МnО в шлаке ниже 15%, что отрицательно сказывается на степени извлечения марганца в сплав.
В качестве прототипа принята шихта для выплавки ферросиликомарганца [Патент РФ №2449038, МПК С22С 33/04, опубл. 27.04.2012, Бюл. №12], включающая углеродистый восстановитель, флюс, ферросилиций, шлак от производства марганцевых сплавов при соотношении компонентов, мас.%:
углеродистый восстановитель
3-10
флюс
7-20
ферросилиций
1-7
шлак от производства марганцевых ферросплавов
остальное
Недостатком данной шихты является то, что при использовании в качестве марганецсодержащего компонента шлака марганцевых ферросплавов кратность шлака увеличится в 2-3 раза. Использование в качестве компонента шихты ферросилиция приведет к росту себестоимости выпускаемой продукции.
Задачей изобретения является разработка состава шихты, обладающей большей восстановительной способностью извлечения марганца в сплав.
Задача решается тем, что в предлагаемой шихте, состоящей из тощего угля в качестве восстановителя дополнительно введен шлак от производства технического кремния или высококремнистого ферросилиция в следующем массовом соотношении компонентов, %:
марганцевое сырье
50-60
флюс
18-25
тощий уголь
15-20
шлак от производства технического кремния
или шлак высококремнистого ферросилиция
остальное
Отметим, что при производстве ферросиликомарганца в качестве восстановителя применяют преимущественно коксовый орешек.
Процесс восстановление оксидов шихты осуществляют на первой стадии углеродом тощего угля, а их довосстановление кремнием и карбидом кремния, содержащимся в шлаке по соответствующим реакциям (1) и (2):
Сущность предлагаемого технического решения заключается в использовании техногенных отходов, а именно шлака от производства технического кремния или высококремнистого ферросилиция, содержащих в своем составе кремний и карбид кремния для выплавки ферросиликомарганца, снизить содержание марганца в шлаке, уменьшить удельный расход электроэнергии и вовлечь в переработку техногенные отходы - шлаки от производства технического кремния и высококремнистого ферросилиция, хранящихся в отвалах, ухудшая экологию окружающей среды.
Шихта опробована при выплавки ферросиликомарганца марки МнС17 на промышленной печи мощностью 9 MBА.
Применение предлагаемой восстановительной шихты позволяет увеличить производительность печей на 28,6%, снизить удельный расход электроэнергии на 22,2%, повысить извлечение кремния в сплав на 12,9%.
Предлагаемая шихта опробована в промышленных условиях и предложена к внедрению на ферросплавных заводах при выплавке ферросиликомарганца.
Основные результаты плавок ферросиликомарганца марки МнС 17 представлены в таблице.
ВАРИАНТЫ
ПОКАЗАТЕЛИ
БАЗОВЫЙ
ПРЕДЛАГАЕМЫЙ
Производительность печи на 1 МВт используемой мощности, баз. т/МВт/%
<maths num="1"><math display="block"><mrow><mfrac><mrow><mn>5,25</mn></mrow><mrow><mn>100,00</mn></mrow></mfrac></mrow></math><img file="00000002.tif" he="13" wi="14" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
<maths num="2"><math display="block"><mrow><mfrac><mrow><mn>6,75</mn></mrow><mrow><mn>128,6</mn></mrow></mfrac></mrow></math><img file="00000003.tif" he="13" wi="12" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
Удельный расход электроэнергии, кВт·ч/т/%
<maths num="3"><math display="block"><mrow><mfrac><mrow><mn>4571</mn></mrow><mrow><mn>100,00</mn></mrow></mfrac></mrow></math><img file="00000004.tif" he="13" wi="14" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
<maths num="4"><math display="block"><mrow><mfrac><mrow><mn>3556</mn></mrow><mrow><mn>77,8</mn></mrow></mfrac></mrow></math><img file="00000005.tif" he="13" wi="11" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
Извлечение марганца, %
76,4
89,3