RU2031165C1 - Способ электрошлакового получения металлов из отвальных сталеплавильных марганцевых шлаков - Google Patents
Способ электрошлакового получения металлов из отвальных сталеплавильных марганцевых шлаков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031165C1 RU2031165C1 SU5063170A RU2031165C1 RU 2031165 C1 RU2031165 C1 RU 2031165C1 SU 5063170 A SU5063170 A SU 5063170A RU 2031165 C1 RU2031165 C1 RU 2031165C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- metals
- manganese
- natural gas
- metal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к электрометаллургии, в частности к электрошлаковому получению ферромарганцевых сплавов. Техническая задача изобретения состоит в снижении расхода газообразного восстановителя, повышении содержания марганца и снижении углерода в металле. Сущность изобретения: способ электрошлакового получения металлов включает загрузку в электропечь шихты в виде сталеплавильных марганцевых шлаков, их расплавление и последующее восстановление металлов из шлакового расплава путем продувки его природным газом при погруженных в него графитовых электродах. Восстановление осуществляют в два этапа: сначала шлаковый расплав продувают природным газом в количестве 2 - 3% от массы шихты, отделяют полученный металл, затем в оставшийся шлак вводят алюминийсодержащие шлаки в количестве 3 - 6% от массы шихты. 1 табл.
Description
Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к электрошлаковому получению ферромарганцевых сплавов. При выплавке конструкционных, трубных и других легированных марганцем сталей, в которых используются марганцевые ферросплавы, образуются шлаки, содержащие в своем составе железо и марганцев как в виде включений металла, так и в виде оксидов. Содержание марганца в виде оксидов находится, как правило, в диапазоне от 3 до 10%.
Известны механические способы переработки таких шлаков, позволяющие путем дробления и последующей магнитной сепарации обеспечить извлечение из них включений металлов.
Основным недостатком механических способов переработки является невозможность извлечения металлов, находящихся в шкале в виде оксидов.
Известны способы переработки таких шлаков в электропечи, позволяющие обеспечить извлечение металлов, содержащихся в шлаке как в виде включений, так и в виде оксидов. Способ предусматривает загрузку твердого шлака в электропечь, его расплавление и восстановление коксом оксидов металлов.
К основным недостаткам данного способа относится то, что в качестве восстановителя используется дорогостоящий кокс, полученный металл имеет низкое содержание марганца и высокое содержание углерода, что ограничивает возможности его применения.
Наиболее близким к изобретению является способ электрошлакового получения металлов, предусматривающий загрузку в электропечь шихты, ее расплавление и восстановление металлов из полученного шлакового расплава при погруженных в него графитовых электродах путем продувки его природным газом.
К недостаткам данного способа, принятого за прототип, относятся высокий расход природного газа и получение металла с низким содержанием марганца и высоким содержанием углерода, что ограничивает возможности его применения. Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в снижении расхода газообразного восстановителя, повышении содержания марганца и снижении углерода в металле.
Это достигается тем, что в известном способе электрошлакового получения металлов, включающем в себя загрузку в электропечь шихты в виде сталеплавильных марганцевых шлаков, их расплавление и последующее восстановление металлов из шлакового расплава путем продувки его природным газом при погруженных в него графитовых электродах, восстановление осуществляют в два этапа: сначала шлаковый расплав продувают природным газом в количестве 2-3% от массы шахты, отделяют полученный металл, затем в оставшийся шлак вводят алюминиевый шлак в количестве 3-6% от массы шихты.
Отвальный сталеплавильный шлак, содержащий 10-15% оксидов железа и от 2 до 10% оксидов марганца, после расплавления в электропечи на первом этапе продувают природным газом с целью получения металла (железа) с низким содержанием углерода и шлака с повышенной концентрацией марганца.
При расходе газа менее 2% относительно шлака (по массе) восстанавливается менее 50% железа из его оксидов, увеличение расхода газа до 3% повышает степень восстановления железа до 70-75% от исходного. Остаточное содержание оксида железа в шлаке составляет около 4%, при этом содержание углерода в железе 0,15-0,2%.
Увеличение расхода природного газа более 3% сопровождается образованием карбидов железа, что приводит к резкому увеличению углерода в металле. Так, расход газа 4% ведет к четырехкратному (по сравнению с расходом 3%) увеличению содержания карбидов железа в металле.
Таким образом, в результате продувки шлака на первом этапе природным газом после восстановления образуется 6-8% металла (в основном железа) с содержанием углерода 0,2-0,3% и марганца 0,2-0,3%.
Железо, восстановленное на первом этапе, отделяется от шлака известными способами, например наклоном печи в сторону "окна" сначала производится слив шлака в шлаковню, затем металл сливается по желобу через выпускное отверстие печи.
На втором этапе на жидкий шлак, вновь залитый в электропечь, подают шлаки печей для рафинирования алюминия, содержащийся в них алюминий восстанавливает оставшееся железо и марганец. Шлаки, образующиеся при рафинировании алюминия, содержат и от 20 до 60-70% металлического алюминия от 20 до 50-60% Аl2O3. Кроме того, в своем составе они содержат по несколько процентов FeO, SiO2, MgO, десятые доли процентов ZnO, CuO и др. оксиды металлов, а также могут содержать NaCl и КаСl, что при хранении в отвалах приводит к загрязнению окружающей среды.
Использование алюминия в виде таких отходов (т. е. в смеси, в первую очередь, с Аl2O3) снижает его удар при взаимодействии с расплавленным шлаком (соответственно, повышается степень его исполь- зования).
Подача на одну тонну жидкого шлака 25 кг алюминия в составе отходов (соответственно, 35-125 кг отходов в зависимости от содержания алюминия) обеспечивает практически полное восстановление железа из его оксидов и лишь частичное восстановление марганца.
Дальнейшее увеличение расхода алюминия до 30-60 кг на 1 т жидкого шлака (соответственно 45-300 кг) обеспечивает практически полное восстановление марганца при его содержании в шлаке 2-10%.
Расход алюминия свыше 60 кг/г ведет к бесполезной его трате и получению ферросплава с повышенным содержанием алюминия.
В результате восстановления алюминия на втором этапе возможно получение ферросиликомарганца с содержанием марганца до 60%.
Шлак сливается в шлаковню и используется до получения различных стройматериалов (гранулированный шлак, цемент, шлакоблоки и т. д.), металл сливается в ковш и далее - в изложницу.
Проверка заявляемого способа проводилась в лабораторных условиях в электропечи постоянного тока мощностью до 150 кВА. В качестве сырья был использован мартеновский шлак, имеющий следующий химический состав, мас%: 4 Fe2O3; 10 FeO; 8 MnO; 0,5 Cr2O3; 39 CaO; 21 SiO2; 8 MgO; 8 Al2O3; 1,5 Р2O5.
В электропечи, имеющей один верхний полый графитовый электрод и подовый электрод, производили расплавление шлака и продували через полый электрод полученный расплав природным газом в объеме до 4% по массе шлака (60 дм3/кг). После этого расплав замораживали, из емкости удаляли восстановленный металл и шлак и производили химанализ. Результаты анализа некоторых элементов металла и шлака приведены к таблице.
Результаты плавок, как видно из таблицы, подтверждают, что расход природного газа должен составлять 2-3% от массы шлака. Шлак, полученный при расходе газа 3% и имеющий следующий химический состав, мас.%: 4,2 FeO; 8,7 MnO; 0,6 Cr2O3; 43,5 CaO; 9 MgO; 9 Al2O3; 1,5 Р2O5; 23,5 SiO2, вновь расплавляли и обрабатывали алюминием в объеме 5% от массы шлака, содержащего алюминий (50% Аl; 30% Аl2O3; 20% NaCl). Полученный расплав вновь замораживали, отбирали пробы металла и шлака и проводили их химических анализ. Состав полученного металла, мас. %: 58 Mn; 3,8 Cr; 0,12 C; 8,0 SI; остальное железо. Состав конечного шлака, мас.%: 22 Al2O3; 9,1 MgO; 1,4 MnO; 0,9 FeO; 43 CaO; 23,6 SiO2.
Таким образом, результаты экспериментальной проверки подтвердили эффективность предлагаемого способа.
Claims (1)
- СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОТВАЛЬНЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ МАРГАНЦЕВЫХ ШЛАКОВ, включающий загрузку в электропечь шихты в виде сталеплавильных марганцевых шлаков, их расплавление и последующее восстановление металлов из шлакового расплава путем продувки его природным газом при погруженных в него графитовых электродах, отличающийся тем, что восстановление осуществляют в два этапа: сначала шлаковый расплав продувают природным газом в количестве 2 - 3 % от массы шихты, отделяют полученный металл, затем в оставшийся шлак вводят алюминийсодержащие шлаки в количестве 3 - 6% от массы шихты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5063170 RU2031165C1 (ru) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Способ электрошлакового получения металлов из отвальных сталеплавильных марганцевых шлаков |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5063170 RU2031165C1 (ru) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Способ электрошлакового получения металлов из отвальных сталеплавильных марганцевых шлаков |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2031165C1 true RU2031165C1 (ru) | 1995-03-20 |
Family
ID=21613750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5063170 RU2031165C1 (ru) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Способ электрошлакового получения металлов из отвальных сталеплавильных марганцевых шлаков |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2031165C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010022742A1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | Mihhail Terehhov | Electroslag melting method for reprocessing of aluminium slag |
RU2763886C1 (ru) * | 2020-11-17 | 2022-01-11 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ подготовки проб металлосодержащих материалов к проведению химического анализа |
-
1992
- 1992-09-24 RU SU5063170 patent/RU2031165C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 358376, кл. C 22B 7/04, 1969. * |
Гасик М.И. и др. Бюллетень института "Черметинформация", 1975, N 6, с.42-45. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010022742A1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | Mihhail Terehhov | Electroslag melting method for reprocessing of aluminium slag |
RU2763886C1 (ru) * | 2020-11-17 | 2022-01-11 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ подготовки проб металлосодержащих материалов к проведению химического анализа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4726839A (en) | Process and an arrangement for the production of steel from sponge iron | |
WO1997048826A1 (en) | Method of recovering metals from slags | |
JPS6141714A (ja) | 溶鋼用泡立鋼滓カバ−を生成するための組成物および方法 | |
KR100269897B1 (ko) | 최소의 슬래그형성물을 가지고 철용해물을 탈황시키기 위한 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 장치 | |
RU2329322C2 (ru) | Способ получения высокотитанового ферросплава из ильменита | |
RU2031165C1 (ru) | Способ электрошлакового получения металлов из отвальных сталеплавильных марганцевых шлаков | |
CA1321075C (en) | Additive for promoting slag formation in steel refining ladle | |
JP3511808B2 (ja) | ステンレス鋼の溶製方法 | |
KR100257213B1 (ko) | 크롬 광석의 용융 환원 방법 | |
RU2247169C1 (ru) | Способ получения комплексного кремнистого ферросплава | |
RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
RU2819765C1 (ru) | Способ выплавки высокомарганцовистой стали методом переплава | |
RU2102497C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электропечи | |
RU2278169C2 (ru) | Способ производства хромомарганцевой нержавеющей стали | |
RU2041961C1 (ru) | Способ производства стали | |
KR100377273B1 (ko) | 레이들 슬래그 조제방법 | |
RU2285726C1 (ru) | Способ выплавки стали в подовом сталеплавильном агрегате | |
RU2352645C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи | |
RU2131927C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки ванадийсодержащих и железорудных материалов | |
RU2204612C1 (ru) | Способ выплавки марганецсодержащей стали | |
JPH10265827A (ja) | クロム含有鋼精錬スラグの再生利用方法および該スラグに含有される金属成分の回収利用方法 | |
JPH0941014A (ja) | 溶銑,溶鋼の精錬用フラックスおよびその製造方法 | |
RU2108399C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговых электропечах из металлолома | |
RU2058415C1 (ru) | Способ получения ферросплава, содержащего марганец и кремний | |
SU578349A1 (ru) | Способ дегазации синтетического шлака |