NO153656B

NO153656B - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF Fine-grained, Oxidation-Resistant Ferrous Alloys in Metallic Form.

Info

Publication number: NO153656B
Application number: NO802176A
Authority: NO
Inventors: Lars-Gunnar Nordberg; Per-Aake Lundstroem; Maans Klas Olof Johnsson
Original assignee: Uddeholms Ab
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1986-01-20
Also published as: SE458614B; SE8104110L; NO802176L; NO153656C; BE889593A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en. fremgangsmåte for opparbeiding av ferrolegeringer i form av finkornet, oksydasjons-tilbøyelig materiale som i ålt vesentlig består av minst ett av metallene mangan, krom eller, silisium i metallisk form. Spesielt angår oppfinnelsen en metode for å ta vare på det fine pulver og støv som faller ved konvensjonell'knusing etter støping av angjeldende ferrolegeringer. En utviklingsform av oppfinnelsen angår en videre foredling ved fremstilling av raffinert ferromangan. The present invention relates to a method for processing ferroalloys in the form of fine-grained, oxidation-prone material which essentially consists of at least one of the metals manganese, chromium or silicon in metallic form. In particular, the invention relates to a method for taking care of the fine powder and dust that falls during conventional crushing after casting of the ferroalloys in question. A development form of the invention concerns a further refinement in the production of refined ferromanganese.

Ved tilvirkning av ferrolegeringer knuses det ferdige pro-dukt etter utstøping til en stykkstørrelse som er egnet for produktenes videre anvendelse. Ved denne knusing oppnås en stor andel finkornet materiale. Normalt faller ca. 10% av den totale produksjon som en slik .finandel. Denne finandel er vanskelig å avsette ettersom den gir dårlige utbytter ved legering og vanskeliggjør en rasjonell materialhåndtering hos kundene. Det fine pulveret er heller ikke egnet for direkte tilførsel til hverken masovn eller elektrisk lavsjaktsovn for omsmelting. Begge prosesser krever en lukket beskikning av grovere materiale for å fungere godt. Tilførsel av fint pulver tetter igjen ovnene og gir opphav til blåsinger og andre ikke-ønskede effekter som forstyrrer en jevn drift. De angjeldende ferrolegeringer er dessuten oksydasjonstilbøyelige - har høy oksygenaffinitet - hvilket sammen med den finkornede form gjør at materialet vanskelig lar seg omsmeltes med godt utbytte og rimelig økonomi. In the production of ferroalloys, the finished product is crushed after casting to a piece size that is suitable for the products' further use. During this crushing, a large proportion of fine-grained material is obtained. Normally falls approx. 10% of the total production as such a financial share. This final part is difficult to set aside as it gives poor yields when alloying and makes it difficult for customers to manage materials rationally. The fine powder is also not suitable for direct supply to either a blast furnace or an electric low-pitched furnace for remelting. Both processes require a closed coating of coarser material to work well. The supply of fine powder clogs the furnaces and gives rise to blowing and other unwanted effects that disrupt smooth operation. The ferroalloys in question are also prone to oxidation - have a high oxygen affinity - which, together with the fine-grained form, makes it difficult for the material to be remelted with good yield and reasonable economy.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å ta vare på det fine "avfallet" fra knusingen av ferrolegeringer som i overveiende del består av stoffene mangan, krom og/eller silisium i metallisk form. The purpose of the present invention is to take care of the fine "waste" from the crushing of ferroalloys which predominantly consist of the substances manganese, chromium and/or silicon in metallic form.

Et formål med oppfinnelsen er også å tilveiebringe en fremgangsmåte som i en utviklingsform tillater fremstilling også av raffinert ferromangan. An object of the invention is also to provide a method which, in a developed form, also allows the production of refined ferromanganese.

Disse formål oppnås gjennom foreliggende fremgangsmåte som er kjennetegnet ved det som fremgår fra de etterfølgende krav. These purposes are achieved through the present method, which is characterized by what appears from the subsequent claims.

Ved foreliggende fremgangsmåte anvendes en reaktor med tilhørende utstyr for injeksjon av gass/pulverblan-dinger under overflaten av en smelte som befinner seg i reaktoren samt med anordninger som elektrisk induksjons-oppvarming i smeiten. En såkalt "UDDACON "-reaktor, eksempelvis beskrevet i US.patent nr. 3.934.863, har vist seg å være egnet. Denne reaktor er forsynt med renneinduktor. Man kan også tenke seg reaktorer med digelinduktor eller annen induktiv oppvarmin. Ved foreliggende fremgangsmåte deles det finkornede materiale som i alt vesentlig består av minst ett av metallene mangan, krom og/eller silisium i metallisk form, i to fraksjoner. Den første fraksjon har kornstør-relser over en viss gitt kornstørrelse, som fortrinnsvis ligger mellom 1 og 2 mm, mens den andre fraksjonen har mindre kornstør-relser. Den første "grovere" fraksjon tilsettes ovenfra i reaktoren som inneholder en startsmelte som hensiktsmessig har samme kjemiske sammensetning eller i det minste inneholder vesentlig samme legeringselementer, som den legering som skal opparbeides. Den andre, meget finkornede fraksjon tilsettes i en såkalt pulversprøyte og injiseres gjennom et munnstykke, hensiktsmessig ved hjelp av en inert bærergass og/eller Ar) under smeltens overflate. Herved oppstår en badbevegelse som er meget gunstig dels for oppløsning av det finkornede materiale som innblåses og dels for det noe grovere, men dog finkornede materiale som tilsettes ovenfra i forhold til badet. Varme tilføres badet på elektrisk måte gjennom induktoren i et slikt om-fang at temperaturen i smeiten alltid ligger over mate-rialets likvidustemperatur. In the present method, a reactor is used with associated equipment for injecting gas/powder mixtures below the surface of a melt located in the reactor and with devices such as electric induction heating in the smelt. A so-called "UDDACON" reactor, for example described in US patent no. 3,934,863, has proven to be suitable. This reactor is equipped with a flow inductor. One can also think of reactors with a crucible inductor or other inductive heating. In the present method, the fine-grained material, which essentially consists of at least one of the metals manganese, chromium and/or silicon in metallic form, is divided into two fractions. The first fraction has grain sizes above a certain given grain size, which is preferably between 1 and 2 mm, while the second fraction has smaller grain sizes. The first "coarser" fraction is added from above in the reactor which contains a starting melt which conveniently has the same chemical composition or at least contains substantially the same alloying elements as the alloy to be worked up. The second, very fine-grained fraction is added to a so-called powder syringe and injected through a nozzle, suitably with the help of an inert carrier gas and/or Ar) under the surface of the melt. This results in a bath movement which is very favorable partly for dissolving the fine-grained material that is blown in and partly for the somewhat coarser, but still fine-grained material that is added from above in relation to the bath. Heat is supplied to the bath electrically through the inductor to such an extent that the temperature in the melt is always above the liquidus temperature of the material.

I stedet for en inert gass er det i og for seg Instead of an inert gas, it is in and of itself

mulig å benytte luft. I dette tilfelle får man dog et visst materialtap på grunn av oksydasjon. possible to use air. In this case, however, there is a certain loss of material due to oxidation.

Forurensninger i materialet, fortrinnsvis kalsium Impurities in the material, preferably calcium

og aluminium, kan fjernes ved egnet tilsetning av slaggdannere og oksygen. Slaggdannere og oksygen tilsettes herved hensiktsmessig ved injeksjon. Oksygenet kan utgjø-res av oksygengass, men består hensiktsmessig av et oksyd, fortrinnsvis et oksyd av et metall i den legering som skal opparbeides. and aluminium, can be removed by suitable addition of slag formers and oxygen. Slag formers and oxygen are added appropriately by injection. The oxygen can be oxygen gas, but suitably consists of an oxide, preferably an oxide of a metal in the alloy to be worked up.

For å forhindre oksydasjon av materialet ved at oksygenet i den luft som trekkes inn fra munningen av reaktoren reagerer med metallene i legeringen, kan man blåse inn en inert gass, fortrinnsvis argon eller nitrogen over badoverflaten i reaktoren. Samme effekt kan også oppnås ved at man benytter argon og/eller nitrogen som bærergass ved injiseringen. To prevent oxidation of the material by the oxygen in the air drawn in from the mouth of the reactor reacting with the metals in the alloy, an inert gas, preferably argon or nitrogen, can be blown in over the bath surface in the reactor. The same effect can also be achieved by using argon and/or nitrogen as a carrier gas during the injection.

Ved fremstilling av raffinert ferromangan blir temperaturen til den på ovenfor beskrevne måte fremstilte smelte forhøyet til passende raffineringstemperatur, dvs. en temperatur som normalt ligger mellom 1500 og 1700°C. Deretter injiserer man en suspensjon av manganoksyd i en bærergass under badoverflaten, hvorved, i det tilfelle den innledningsvis fremstilte smelte utgjøres av en ferromangan-karbonholdig smelte, smeiten ferskes til lavere karboninnhold. Som manganoksyd benyttes i detté tilfelle hensiktsmessig det manganoksydholdige støv som oppnås ved fersklngsprosessen ved at en betydelig mengde mangan av-damper og brenner til manganoksyd med luftoksygenet over konverteren. Dette således dannede støv består i overveiende del av Mn-jO^. Støvet er meget finkornet og tas vare på i et filter før det injiseres sammen med fortyn-ningsgass som hensiktsmessig utgjøres av oksygengass. Eventuelt tilsettes også ekstra oksygengass. En viss mengde mangan forslagges. under ferskingen. Dette slagg kan reduseres med FeSiMn, FeSi, Al eller et annet reduk-sjonsmiddel i den omfatning som tillates av produktets analyseintervall. Reduksjonsmiddelet tilsettes hensiktsmessig i pulverform, fortrinnsvis som en prisbillig fin-, fraksjon under samtidig omrøring med injisert gass eller gass/pulverblanding. When producing refined ferromanganese, the temperature of the melt produced in the manner described above is raised to a suitable refining temperature, i.e. a temperature which normally lies between 1500 and 1700°C. A suspension of manganese oxide is then injected in a carrier gas below the bath surface, whereby, in the event that the initially produced melt consists of a ferromanganese-carbonaceous melt, the melt is refreshed to a lower carbon content. As manganese oxide, in this case, the manganese oxide-containing dust that is obtained in the cooling process by a significant amount of manganese evaporating and burning to manganese oxide with the atmospheric oxygen above the converter is suitably used. This thus formed dust consists predominantly of Mn-jO^. The dust is very fine-grained and is taken care of in a filter before it is injected together with dilution gas, which is suitably made up of oxygen gas. Optionally, additional oxygen gas is also added. A certain amount of manganese is suggested. during freshman year. This slag can be reduced with FeSiMn, FeSi, Al or another reducing agent to the extent permitted by the product's analysis interval. The reducing agent is suitably added in powder form, preferably as an inexpensive fine fraction while simultaneously stirring with injected gas or gas/powder mixture.

Når den innledningsvis fremstilte smelte utgjøres av ferrosilisiummangan,' består raffineringen av materialet til raffinert ferromangan vesentlig i at man fjerner hoved-delen av silisiuminnholdet. For dette injiseres manganoksyd i form av MnO, som kan utgjøres av forredusert Mn^O^. Som bærergass anvendes i dette tilfelle argon. When the initially produced melt consists of ferrosilicon manganese, the refining of the material into refined ferromanganese essentially consists in removing the main part of the silicon content. For this, manganese oxide is injected in the form of MnO, which can be made up of pre-reduced Mn^O^. Argon is used as carrier gas in this case.

I følgende beskrivelse av foreliggende fremgangsmåte samt av utførte forsøk, vil det henvises til de med-følgende tegningsfigurer hvor In the following description of the present method and of the experiments carried out, reference will be made to the accompanying drawings where

fig. 1 skjematisk viser et anlegg for utføring av foreliggende fremgangsmåte, fig. 1 schematically shows a plant for carrying out the present method,

fig. 2 utgjør et diagram som illustrerer omsmelting av ferrosilisiummangan, FeSiMn ifølge oppfinnelsen, fig. 2 constitutes a diagram illustrating remelting of ferrosilicon manganese, FeSiMn according to the invention,

fig. 3 utgjør et diagram som illustrerer fremstilling av raffinert ferromangan ifølge oppfinnelsen og fig. 3 constitutes a diagram illustrating the production of refined ferromanganese according to the invention and

fig. 4 utgjør et diagram som illustrerer omsmelting av karbonholdig ferromangan ifølge oppfinnelsen. fig. 4 constitutes a diagram illustrating the remelting of carbonaceous ferromanganese according to the invention.

Ved forsøkene benyttes et forsøksanlegg omfattende en "UDDACON "-reaktor som kan arbeide med opp til 8 tonn smelte. Reaktoren var forsynt med en 1200 kw renneinduktor. Videre var reaktoren forsynt med en injeksjons-blestdyse gjennom hvilken det materiale som fra en såkalt pulver-sprøyte fluidiseres i en bærergass, kan tilføres metall-smelten i reaktoren. Varme kan således tilføres direkte til en sone utenfor blestdysen hvorved optimale reaksjons-forhold kan oppnås. During the experiments, an experimental facility comprising an "UDDACON" reactor that can work with up to 8 tonnes of melt is used. The reactor was equipped with a 1200 kw trough inductor. Furthermore, the reactor was provided with an injection blast nozzle through which the material that is fluidized in a carrier gas from a so-called powder syringe can be added to the metal melt in the reactor. Heat can thus be supplied directly to a zone outside the blast nozzle whereby optimal reaction conditions can be achieved.

I fig. 1 beskrives forsøksanlegget skjematisk. En "UDDACON R"-reaktor.betegnes generelt med 1. Reaktoren består av et tippbart konverterlegeme med renneinduktor 2 samt med en injeksjons-blestdyse 3 i reaktorveggen. En pulversprøyte er betegnet 4, en tilførselsledning for en gass/pulversuspensjon fra pulversprøyten 4 er betegnet 5 og et fallrør for en grovere fraksjon er betegnet 6.. Smeiten er betegnet 7. For en mer fullstendig beskrivelse av "UDDACON R"-reaktorens konstruksjon vises f.eks. til nevnte US-patent nr. 3.934.863, som dermed innbefattes i foreliggende beskrivelse. In fig. 1 describes the experimental facility schematically. A "UDDACON R" reactor is generally denoted by 1. The reactor consists of a tippable converter body with flow inductor 2 and with an injection blast nozzle 3 in the reactor wall. A powder sprayer is designated 4, a supply line for a gas/powder suspension from the powder sprayer 4 is designated 5 and a downcomer for a coarser fraction is designated 6. The smelter is designated 7. For a more complete description of the "UDDACON R" reactor construction, see e.g. to said US patent no. 3,934,863, which is thus included in the present description.

Ved forsøkene benyttes "avfallet" fra knusing av silisiummangan og karbonholdig ferromangan. Videre anvendes manganoksydstøv fra forbrenning av mangan i for-bindelse med fersking av karbonholdig ferromangan til raffinert ferromangan. Den kjemiske sammensetningen til inngående produkter er angitt i tabell 1. In the experiments, the "waste" from crushing silicon manganese and carbonaceous ferromanganese is used. Furthermore, manganese oxide dust from the combustion of manganese is used in connection with the refining of carbonaceous ferromanganese into refined ferromanganese. The chemical composition of the constituent products is indicated in table 1.

Kornstørrelsesfordelingen til inngående silisiummangan og karbonholdig ferromangan fremgår fra tabell 2. Manganoksydstøvet hadde en kornstørrelse av størrelses-orden 50 ym. The grain size distribution of the input silicon manganese and carbonaceous ferromanganese can be seen from table 2. The manganese oxide dust had a grain size of the order of 50 ym.

Forsøk I - Omsmelting av ferrosilisiummangan, FeSiMn Experiment I - Remelting of ferrosilicon manganese, FeSiMn

Målsettingen med forsøket har først og fremst vært å studere utbyttet av tilsatt materiale. I reaktorbeholde-ren ble det tilsatt en startsmelte av råjern med følgende sammensetning i vekt-%: 0,29 Mn, 1,34 Si, 3,30 C, 0,04 Ni, 0, 004 N, resten jern og forurensninger. Smeiten ble dopet med 25 kg elektrolyttnikkel for at smeltevektsforand-ringen skulle kunne følges under forsøkets gang. The objective of the experiment has primarily been to study the yield of added material. An initial melt of pig iron with the following composition in % by weight was added to the reactor vessel: 0.29 Mn, 1.34 Si, 3.30 C, 0.04 Ni, 0.004 N, the rest iron and impurities. The melt was doped with 25 kg of electrolyte nickel so that the change in melt weight could be followed during the course of the experiment.

Innsmeltingen av en grovfraksjon FeSiMn (> 2 mm) ved påføring gjennom fallrør fra konvertertoppen ble påbegynt først med plugget blestdyse, hvilket innebar at smeiten bare ble omrørt ved induktorens pumpevirkning. Denne er relativt kraftig ved høye effekter og avtar med avtagende effekt. Etter hvert som det tilsatte materiale spredte seg over hele badoverflaten og hurtig ga opphav til henginger og brodannelse, kunne full effekt på induktoren ikke anvendes på grunn av overtemperatur i smeiten. Under denne innsmeltingsperiode ble det derfor bare be-nyttet 300-400 kW. The melting of a coarse fraction of FeSiMn (> 2 mm) when applied through a downpipe from the converter top was first started with a plugged blast nozzle, which meant that the melt was only stirred by the pumping action of the inductor. This is relatively powerful at high effects and decreases with decreasing effect. As the added material spread over the entire bath surface and quickly gave rise to sagging and bridging, the full effect of the inductor could not be used due to overtemperature in the smelting. During this melting period only 300-400 kW was therefore used.

Etter innsmeltingen av grovfraksjonen, ble pulver-sprøyten fylt med materiale siktet til en kornstørrelse på < 2 mm. Dette materiale var godt fluidiserbart, men blestdysens konstruksjon var ikke egnet for partikkel-størrelser opp til 2 mm. Man oppnådde således stadige igjentetninger i blestdysen og derfor ble sprøyten tømt og materialet siktet til < 1 mm. Injeksjonen kunne deretter gjennomføres uten problemer. Luft som bærergass ble etter første injeksjonsomgangen erstattet med argon. After the melting of the coarse fraction, the powder syringe was filled with material sieved to a grain size of < 2 mm. This material was well fluidizable, but the construction of the blast nozzle was not suitable for particle sizes up to 2 mm. Constant blockages were thus achieved in the blast nozzle and therefore the syringe was emptied and the material sieved to < 1 mm. The injection could then be carried out without any problems. Air as carrier gas was replaced with argon after the first injection round.

Innholdsforandringen under forsøket med hensyn til Mn og Si er plottet i fig. 2. Mn-kurven viser det for-ventede forløp med en avtagende . stigning alt ettersom smeltevekten øker, og det samme gjelder for Si. Forsøket ble avsluttet med utstøping av 3070 kg. Sammenfattede data for forsøk I: The content change during the experiment with respect to Mn and Si is plotted in fig. 2. The Mn curve shows the expected course with a decreasing . increase as the melt weight increases, and the same applies to Si. The trial ended with casting of 3,070 kg. Summary data for trial I:

Forsøk II - Omsmelting av FeSiMn ifølge forsøk I samt fremstilling av raffinert FeMn. Experiment II - Remelting of FeSiMn according to experiment I and production of refined FeMn.

Målsettingen ved dette forsøk var dels å studere utbyttet av tilsatt materiale samt å studere red-oks-for-løpet ved fremstilling av raffinert FeMn. Formålet med forsøket var mer bestemt å studere mulighetene til å frem-stille en raffinert kvalitet av FeMn med middels karboninnhold. Gjenværende sump fra forsøk I ble dopet med 20 kg nikkel for bestemmelse av smelte-startmengde. Forsøket ble deretter innledet med en injeksjon av 255 kg av en finfraksjon FeSiMn (kornstørrelse < 1 mm), hvoretter påsetting av en av grovfraksjonene (> 2 mm) av FeSiMn fra toppen ble påbegynt. Etter en mindre tilsetning med plugget blestform og stillestående bad, der samme problematikk som ved foregående forsøk oppsto, ble blestdysen åpnet og resterende grovfraksjon tilsatt fra konvertertoppen under samtidig injeksjon av finfraksjonen suspendert i argon. Innsmeltingen gikk derved problemfritt og kunne gjennom-føres hurtig med fullt effektuttak på induktoren. The aim of this experiment was partly to study the yield of added material as well as to study the red-ox process in the production of refined FeMn. The purpose of the experiment was more specifically to study the possibilities of producing a refined quality of FeMn with a medium carbon content. The remaining sump from trial I was doped with 20 kg of nickel to determine the starting amount of melting. The experiment was then initiated with an injection of 255 kg of a fine fraction FeSiMn (grain size < 1 mm), after which application of one of the coarse fractions (> 2 mm) of FeSiMn from the top was started. After a small addition with a plugged blast mold and stagnant bath, where the same problems as in the previous experiment arose, the blast nozzle was opened and the remaining coarse fraction added from the converter top while simultaneously injecting the fine fraction suspended in argon. The fusion therefore went smoothly and could be carried out quickly with full power output on the inductor.

Totalt ble 2055 kg FeSiMn tilsatt og smeiten fikk • følgende kjemiske sammensetning (vekt-%) før Si-oksydasjonen begynte: 53,8 Mn, 13,65 Si, 2,06 C, 0,67 Ni, 0,004 N, resten jern og forurensninger. A total of 2,055 kg of FeSiMn was added and the melt had • the following chemical composition (% by weight) before the Si oxidation began: 53.8 Mn, 13.65 Si, 2.06 C, 0.67 Ni, 0.004 N, the rest iron and pollutants.

Si-oksydasjonen og Mn-reduksjonen (prøve 13-29, fig.3) ble gjennomført ved injeksjon av manganoksydstøv, Mn^C^, (sammensetning se tabell 1) og kalk. The Si oxidation and the Mn reduction (sample 13-29, fig.3) were carried out by injection of manganese oxide dust, Mn^C^, (composition see table 1) and lime.

Innholds forandringen av Mn og Si i smeiten, MnO-innholdet i slagget samt mengden påsatt og injisert materiale under forsøket er illustrert i diagrammet i fig. 3. Silisiumoksydasjonen er en lineær funksjon av mengde til-ført oksygen frem til ca. 2% Si, hvilket innebærer at en konstant andel av oksygenet reagerer med Si ned til dette punkt. Dette understrekes av MnO-analysen, se diagrammet i fig. 3, hvor MnO-innholdet ligger temmelig konstant mellom 15-18% for Si-innhold > 2%. Ved den fortsatte Si-oksydasjonen fra ca. 2% går en økende andel oksygen til oksydasjon av Mn. Sluttrinnet fra 0,32% til 0,11% Si innebærer en kraftig oppgang av MnO-innholdet fra 22% til 57%. Den siste verdien er imidlertid usikker. The change in content of Mn and Si in the smelting, the MnO content in the slag and the amount of applied and injected material during the experiment are illustrated in the diagram in fig. 3. The silicon oxidation is a linear function of the amount of added oxygen up to approx. 2% Si, which means that a constant proportion of the oxygen reacts with Si down to this point. This is underlined by the MnO analysis, see the diagram in fig. 3, where the MnO content is fairly constant between 15-18% for Si content > 2%. In the continued Si oxidation from approx. 2%, an increasing proportion of oxygen goes to oxidation of Mn. The final step from 0.32% to 0.11% Si involves a sharp rise in the MnO content from 22% to 57%. However, the latter value is uncertain.

Sammenfattende data for forsøk II fremgår av tabell 4. Summary data for experiment II appears in table 4.

Startvekt FeSiMn: 3.107 - 3.549 kg (beregnet fra Ni-ånalyse) Tilført mengde FeSiMn, grovfraksjon > 1 mm: 1.800 kg Injisert mengde FeSiMn, < 1 mm: 255 kg Starting weight FeSiMn: 3,107 - 3,549 kg (calculated from Ni analysis) Added amount of FeSiMn, coarse fraction > 1 mm: 1,800 kg Injected amount of FeSiMn, < 1 mm: 255 kg

Injisert mengde Mn304: 2.487 kg (se også tabell 1) Smeltevekt etter Si-oksydasjon: 4.788 - 5590 kg (beregnet fra Ni-analyse) Injected amount of Mn304: 2,487 kg (see also table 1) Melt weight after Si oxidation: 4,788 - 5,590 kg (calculated from Ni analysis)

Etter silisiumoksydasjonen kan også en slaggreduk-sjon utføres ved tilsetning av FeSiMn, hvorved Si-innholdet øker i smeiten og MnO-innholdet i slagget reduseres kraftig. Resultater fra disse forsøk, prøve 30-37, er imidlertid ikke illustrert her. After the silicon oxidation, a slag reduction can also be carried out by adding FeSiMn, whereby the Si content in the smelting increases and the MnO content in the slag is greatly reduced. However, results from these tests, test 30-37, are not illustrated here.

Forsøk III - Omsmelting av karbonholdig FeMn Experiment III - Remelting of carbonaceous FeMn

Gjenværende sump fra forsøk II hvorved slagget var redusert på ny med FeSiMn, ble på nytt dopet med nikkel for bestemmelse av mengden av startsmelte. Startsumpen var i dette forsøk meget liten og nådde ikke opp til blestdysenivået, noe som til å begynne med gjorde innsmeltingen vanskelig. Ca. 1 tonn karbonholdig FeMn av grovfraksjonen > 1 mm må tilsettes i små porsjoner for ikke å gi altfor kraftige henginger og brodannelser. Etter denne innsmelting hadde smeiten nådd opp til blestdysen og den fortsatte innsmeltingen kunne deretter gjennomføres under samtidig injeksjon av finfraksjon, < 1 mm gjennom blestdysen, og påsetting fra konvertertoppen av grovfraksjonen, Remaining sump from trial II, whereby the slag had been reduced again with FeSiMn, was again doped with nickel to determine the amount of starting melt. In this experiment, the starting sump was very small and did not reach the level of the blast nozzle, which initially made fusion difficult. About. 1 tonne of carbonaceous FeMn of the coarse fraction > 1 mm must be added in small portions so as not to cause excessively strong hangings and bridging. After this fusion, the melt had reached the blast nozzle and the continued fusion could then be carried out during the simultaneous injection of fine fraction, < 1 mm through the blast nozzle, and application of the coarse fraction from the converter top,

>.1 mm. Denne innsmeltingsmetode gikk meget godt. Ved injeksjon av materiale under hele innsmeltingen ble det oppnådd et meget fint omrøringsbilde i konverteren og alt tilsatt materiale ble hurtig og fullstendig oppløst. >.1 mm. This fusion method went very well. By injecting material during the entire melting, a very fine stirring pattern was achieved in the converter and all added material was quickly and completely dissolved.

Analysene for Mn og Si i smeiten er plottet i diagrammet i fig. 4 og også den akumulerte mengden av påsatt karbonholdig FeMn. The analyzes for Mn and Si in the smelting are plotted in the diagram in fig. 4 and also the accumulated amount of added carbonaceous FeMn.

Sammenfattende data for forsøk III fremgår av tabell 5. Summary data for experiment III appear in table 5.

Startvekt: 1.58 5 - 1.732 kg (beregnet fra Ni-analyse) Tilført mengde FeMn(k) grovfraksjon (> 1 mm): 3.485 kg Injisert mengde FeMn(k) (< 1 mm): 2.105 kg Starting weight: 1.58 5 - 1.732 kg (calculated from Ni analysis) Added amount of FeMn(k) coarse fraction (> 1 mm): 3.485 kg Injected amount of FeMn(k) (< 1 mm): 2.105 kg

Avstøpt mengde FeMn(k)<x>: 2.700 kg Amount of FeMn(k)<x> cast: 2,700 kg

Etterlatt sump 1.988 - 2.738 kg Left sump 1,988 - 2,738 kg

(k) = karbonholdig (k) = carbonaceous

De utførte forsøk har vist at det i en reaktor av "UDDACON"-typen er mulig å opparbeide et slikt materiale . som faller ved knusing av FeSiMn og FeMn. Forskjellige metoder for smelting av materiale i reaktoren ble testet. Forsøkene viste at den mest fordelaktige metoden er å til-sette den grove fraksjonen (> 1-2 mm) fra toppen i reaktoren samtidig som den fineste fraksjonen injiseres gjennom en blestdyse under smeltens overflate. Innsmelting i stillestående bad uten injeksjonsomrøring var ineffektivt, mens innsmelting ved utelukkende injeksjon av finfraksjonen innebærer en sløsing med tilgjengelig materiale. The tests carried out have shown that it is possible to process such material in a reactor of the "UDDACON" type. which falls when crushing FeSiMn and FeMn. Different methods for melting material in the reactor were tested. The experiments showed that the most advantageous method is to add the coarse fraction (> 1-2 mm) from the top of the reactor at the same time that the finest fraction is injected through a blast nozzle below the surface of the melt. Melting in a still bath without injection stirring was ineffective, while melting by exclusively injecting the fine fraction involves a waste of available material.

I prinsippet bør imidlertid så meget materiale som mulig injiseres i smeiten. Den praktiske grensen settes av pulversprøytens evne til å fluidisere materialet samt blestdysens konstruksjon. Ved de utførte forsøk lå denne praktiske grense ved ca. 1 mm. Ved en annen blestdysekon-struksjon kan man dog regne med at den praktiske øvre grensen for injiserbart materiale ligger på ca. 2 mm. In principle, however, as much material as possible should be injected into the forge. The practical limit is set by the ability of the powder sprayer to fluidize the material and the construction of the blast nozzle. In the experiments carried out, this practical limit was approx. 1 mm. In the case of another blast nozzle construction, however, it can be assumed that the practical upper limit for injectable material is approx. 2 mm.

Claims

1. Process for processing fine-grained, oxidation-prone ferroalloys in metallic form, which essentially consist of at least one of the metals manganese, chromium or silicon in metallic form, characterized by fractionating the manganese-, chromium- and/or silicon-containing material into a first fraction with grain sizes above a certain given size, which is preferably between 1 and 2 mm, and a second fraction with a smaller grain size, that in an electrically induction-heated reactor containing a starting melt which suitably has the same chemical composition or at least contains substantially the same alloying elements as the alloy to be worked up, partly from above adding said first fraction of said alloy, partly injecting said second fraction with the aid of a carrier gas through a nozzle below the surface of the melt, and that the two added material fractions are melted by adding heat from the smelting with the help of said inductor.

2. Method according to claim 1, characterized in that an inert carrier gas in the form of nitrogen and/or argon is used.

3. Method according to claim 1, characterized in that said fine-grained alloys consist of ferrosilicon manganese or carbonaceous ferromanganese.

4. Method according to claim 3, for the production of refined ferromanganese, characterized in that, after melting said ferrosilicon manganese or carbonaceous ferromanganese, fine-grained manganese oxide is injected through the nozzle below the surface of the melt.

5. Method according to claim 4, characterized in that said manganese oxide, when refining an initially produced carbonaceous ferromanganese melt to refined ferromanganese, mainly consists of Mn^O^ obtained from combustion of manganese by refining said carbonaceous ferromanganese to refined quality.

6. Method according to claim 4, characterized in that said manganese oxide during refining of a ferrosilicon manganese melt to refined manganese mainly consists of MnO.

7. Method according to claim 5, characterized in that oxygen gas is supplied during the injection of Mn^O^, preferably as a carrier gas for the manganese oxide.