RU2674178C2 - Production of high-grade manganese from ferromanganese by means of vaporisation in vacuum induction plant - Google Patents
Production of high-grade manganese from ferromanganese by means of vaporisation in vacuum induction plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674178C2 RU2674178C2 RU2016115909A RU2016115909A RU2674178C2 RU 2674178 C2 RU2674178 C2 RU 2674178C2 RU 2016115909 A RU2016115909 A RU 2016115909A RU 2016115909 A RU2016115909 A RU 2016115909A RU 2674178 C2 RU2674178 C2 RU 2674178C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- chamber
- induction
- inert gas
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 58
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 57
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 57
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 29
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 20
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 abstract 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QFGIVKNKFPCKAW-UHFFFAOYSA-N [Mn].[C] Chemical compound [Mn].[C] QFGIVKNKFPCKAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Inorganic materials O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/04—Refining by applying a vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B47/00—Obtaining manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения технически чистого марганца путем испарения углеродсодержащего ферромарганца в индукционной вакуумной емкости.The present invention relates to a method for producing technically pure manganese by evaporation of carbon-containing ferromanganese in an induction vacuum tank.
Марганец является одним из важнейших легирующих элементов в производстве стали. Он отличается высокой прочностью и большим пределом растяжения. Получение разных сортов стали с применением марганца достигается в результате использования марганецсодержащих легирующих добавок в процессе ее выплавки. К ним относятся произведенные в доменных печах или восстановительных печах марганцевые сплавы с высоким содержанием углерода, такие как FeMnHC (HCFeMn), и сплавы со средним содержанием углерода, такие как FeMnMC (MCFeMn), и низким содержанием углерода, такие как FeMnLC (LCFeMn), полученные в установках металлургии вторичных металлов.Manganese is one of the most important alloying elements in steel production. It is characterized by high strength and a large tensile strength. Obtaining different grades of steel using manganese is achieved as a result of the use of manganese-containing alloying additives in the process of its smelting. These include those produced in blast furnaces or reduction furnaces with high carbon manganese alloys such as FeMnHC (HCFeMn) and medium carbon alloys such as FeMnMC (MCFeMn) and low carbon alloys such as FeMnLC (LCFeMn), obtained in secondary metallurgy plants.
В марганцевых сплавах, помимо углерода в названных количествах, содержатся также другие элементы, такие как фосфор и сера, вследствие чего применение материалов является ограниченным.In addition to carbon in the indicated amounts, manganese alloys also contain other elements, such as phosphorus and sulfur, due to which the use of materials is limited.
Однако спрос на технически чистый марганец постоянно расширяется для удовлетворения возрастающих требований к производству высококачественной стали. В настоящее время технически чистый марганец производится только электролитическим способом, поскольку чистый марганец технически невозможно получить восстановлением с помощью углерода, так как в этом случае помимо марганца образуются также устойчивые карбиды, в частности, Мn7С3.However, the demand for technically pure manganese is constantly expanding to meet the increasing demands for the production of high quality steel. Currently, technically pure manganese is produced only by the electrolytic method, since it is technically impossible to obtain pure manganese by reduction with carbon, since in this case, in addition to manganese, stable carbides are also formed, in particular, Mn 7 C 3 .
Для этого используется насколько возможно чистый раствор сульфата марганца, который подвергают электролизу с использованием электродов из благородной стали при напряжении 5-7 Вольт. При этом на катоде образуется чистый марганец, на аноде -кислород, реагирующий затем с ионами марганца с образованием пиролюзита:To do this, use as pure a solution of manganese sulfate as possible, which is subjected to electrolysis using stainless steel electrodes at a voltage of 5-7 Volts. In this case, pure manganese is formed on the cathode, oxygen is formed on the anode, which then reacts with manganese ions to form pyrolusite:
2MnSO4+2Н2O→2Мn+2H2SO4+O2.2MnSO 4 + 2H 2 O → 2Mn + 2H 2 SO 4 + O 2 .
Наряду с этим известно также получение марганца путем восстановления его оксидов алюминием (алюминотермия) или кремнием.Along with this, it is also known to obtain manganese by reducing its oxides with aluminum (aluminothermy) or silicon.
Другая возможность получения марганца состоит в нагреве упомянутых выше соединений марганца до температуры испарения марганца.Another possibility of producing manganese consists in heating the aforementioned manganese compounds to the evaporation temperature of manganese.
Однако чистый марганец образуется лишь при температуре свыше 1600°С, так как только при этой температуре начинает испаряться часть марганца, вследствие чего такой способ получения до настоящего времени был не рентабельным.However, pure manganese is formed only at temperatures above 1600 ° C, since only at this temperature part of the manganese begins to evaporate, as a result of which this method of production has so far been unprofitable.
Задача настоящего изобретения заключается в создании способа непрерывного производства марганца путем испарения исходного сырья, который был бы не дорогостоящим и, следовательно, экономичным.The objective of the present invention is to provide a method for the continuous production of manganese by evaporation of the feedstock, which would not be expensive and, therefore, economical.
Данная задача решается посредством признаков, приведенных в пункте 1 формулы изобретения, в частности, в результате того, что способ проводят в вакууме при температурах выше температуры ликвидуса марганца, причем ковш с жидким углеродсодержащим ферромарганцем помещают в индукционный испаритель, получают металл в вакууме, и посредством системы вакуумных насосов и фильтровальной системы при 10-900 миллибарах и температуре свыше 1248°С при продувании инертным газом испаряют его и охлаждают при последующей работе установки водой, при этом пары марганца конденсируют в подвижной конденсационной камере при температуре от 1350 до 1400°С и непрерывно выпускают через сифонную обогреваемую летку в разливочную машину.This problem is solved by the features described in paragraph 1 of the claims, in particular, as a result of the fact that the method is carried out in vacuum at temperatures above the liquidus temperature of manganese, and the ladle with liquid carbon-containing ferromanganese is placed in an induction evaporator, the metal is obtained in vacuum, and vacuum pump systems and filter systems at 10-900 mbar and temperatures above 1248 ° C, while blowing with an inert gas, evaporate it and cool it during subsequent operation of the unit with water, while the vapor Manganese is condensed in a movable condensation chamber at a temperature of 1350 to 1400 ° C and continuously released through a heated siphon into a filling machine.
Установка и способ согласно изобретению представляют собой инновацию не только в смысле непрерывного получения марганца, но также и в отношении разливки.The installation and method according to the invention is an innovation not only in the sense of continuous production of manganese, but also in relation to casting.
Ниже приводится описание металлургических свойств марганца.The following is a description of the metallurgical properties of manganese.
Двухкомпонентная система Mn-Fe представляет собой разные фазы перехода раствора «марганец - железо». Как видно из приведенной на фиг. 2 диаграммы, температура ликвидуса чистого марганца составляет 1246°С.The two-component Mn-Fe system represents the different phases of the transition of the manganese – iron solution. As can be seen from FIG. 2 diagrams, the liquidus temperature of pure manganese is 1246 ° С.
При содержании марганца от 65 до 92%, являющимся типичным для ферросплавов, температура ликвидуса составляет от 1246 до 1280°С. Это самая низкая температура, при которой начинает испаряться жидкий материал. Давление пара в зависимости от температуры имеет экспоненциально возрастающую кривую (см. фиг. 3).When the manganese content is from 65 to 92%, which is typical for ferroalloys, the liquidus temperature is from 1246 to 1280 ° C. This is the lowest temperature at which liquid material begins to evaporate. The vapor pressure, depending on temperature, has an exponentially increasing curve (see Fig. 3).
Для наглядного объяснения физических условий осуществления способа согласно изобретению ниже приводится описание кинетики испарения марганца.To clearly explain the physical conditions for implementing the method according to the invention, the kinetics of the evaporation of manganese is described below.
Кинетика испарения марганца - это функция давления, температуры и количества инертного газа. Сам процесс испарения происходит в результате фазового перехода жидкости в газ (пар) при заданной температуре и давлении согласно закону первого порядка, как это представлено в уравнении (1):The kinetics of the evaporation of manganese is a function of pressure, temperature and the amount of inert gas. The evaporation process itself occurs as a result of a phase transition of a liquid into a gas (vapor) at a given temperature and pressure according to the first-order law, as presented in equation (1):
, ,
где: (-dMn/dt) - скорость испарения, %/мин.,where: (-dMn / dt) is the evaporation rate,% / min.,
τ - постоянная фазового перехода, в минутах,τ is the phase transition constant, in minutes,
[Μn] - текущая концентрация марганца,[Μn] is the current concentration of manganese,
[Μn*] - равновесная концентрация Μn на текущей стадии процесса (p, Т, инертный газ).[Μn * ] is the equilibrium concentration Μn at the current stage of the process (p, T, inert gas).
При фазовом равновесии (жидкость - газ):At phase equilibrium (liquid - gas):
, ,
выраженном через зависящую от температуры константу К (Т),expressed through a temperature-dependent constant K (T),
, ,
давление при испарении рМn, а также через коэффициент активности fMn в качестве функции состава металла равновесная концентрация марганца [Μn*] имеет следующий вид:the pressure upon evaporation of pMn, and also through the activity coefficient fMn as a function of the composition of the metal, the equilibrium concentration of manganese [Μn * ] has the following form:
, ,
где:Where:
При этом означают:Moreover, they mean:
1. ΝΜn: объемный поток Μn в вакуумной емкости, норм.м3/мин., прямо пропорциональный скорости испарения, выраженной через k(-dMn/dt).1. ΝΜn: volumetric flow Μn in a vacuum vessel, normal m 3 / min., Directly proportional to the evaporation rate, expressed in terms of k (-dMn / dt).
2. uАr: вдуваемый в вакуумную емкость объемный поток аргона, норм.м3/мин.2. uАr: argon volume flow blown into the vacuum vessel, normal m 3 / min.
3. p: давление внутри испарительной емкости.3. p: pressure inside the evaporation tank.
Уравнения (4) и (5) вместе с уравнением (1) дают следующую зависимость:Equations (4) and (5) together with equation (1) give the following dependence:
Уравнение (6) воспроизводит принцип регулирования применительно к следующим величинам:Equation (6) reproduces the principle of regulation in relation to the following values:
- температура Τ металла, регулируемая в температурном диапазоне свыше 1246°С посредством индуктивного нагрева,- metal temperature Τ, adjustable in the temperature range over 1246 ° C by inductive heating,
- давление p в емкости, регулируемое в диапазоне от 10 до 900 миллибар посредством системы вакуумных насосов,- pressure p in the tank, adjustable in the range from 10 to 900 mbar through a system of vacuum pumps,
- расход инертного газа uAr, регулируемый в диапазоне от 0,05 до 0,5 норм.м3/(т металла в мин.) с помощью нагнетательной системы.- inert gas flow uAr, adjustable in the range from 0.05 to 0.5 normal m 3 / (t metal per min.) using the discharge system.
Отсюда выводятся все основные параметры, необходимые для осуществления способа согласно изобретению с использованием устройства по изобретению.From this, all the basic parameters necessary for implementing the method according to the invention using the device according to the invention are derived.
Согласно изобретению предусмотрено, чтобы конденсация паров марганца происходила непрерывно с помощью вторичного охладителя, установленного в потоке паров внутри паропровода и имеющего коническую форму для улучшения стекания капель.According to the invention, it is provided that the condensation of manganese vapor occurs continuously using a secondary cooler installed in the vapor stream inside the steam pipe and having a conical shape to improve the dripping.
Дополнительно система вакуумных насосов снабжена вторичной системой водяного охлаждения, конденсатором и фильтром. Процесс испарения дополнительно поддерживается аргоном в качестве инертного газа, образующего как бы атмосферу защитного газа.Additionally, the vacuum pump system is equipped with a secondary water cooling system, a condenser and a filter. The evaporation process is additionally supported by argon as an inert gas, forming a kind of protective gas atmosphere.
Технически чистый марганец непрерывно охлаждается водой, выпускается и подается в защитной атмосфере из аргона в разливочную машину, где он отливается в соответствующие желаемые форматы.Technically pure manganese is continuously cooled by water, discharged and supplied in a protective atmosphere from argon to a filling machine, where it is cast into the appropriate desired formats.
Предусмотрено регулировать во время процесса скорость испарения, температуру, величину разрежения и расходу инертного газа. Испаряемый материал может иметь разную концентрацию марганца, влияющую на скорость испарения, температуру и расход инертного газа.It is envisaged to adjust during the process the evaporation rate, temperature, the amount of vacuum and the inert gas flow. Evaporated material may have a different concentration of manganese, affecting the rate of evaporation, temperature and inert gas flow.
Также необходимо обеспечить, чтобы испаряемый материал непрерывно или периодически поступал в индукционный испаритель.It is also necessary to ensure that the material to be vaporized continuously or periodically enters the induction evaporator.
Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства для осуществления способа по изобретению.Another objective of the present invention is to provide a device for implementing the method according to the invention.
Эта дополнительная задача решается посредством устройства в соответствии с приведенными в пункте 9 формулы изобретения признаками, в частности, посредством испарителя, в котором используют марганцевый сплав, который под вакуумом производит металл, который с использованием с системы вакуумных насосов и фильтровальной системы при давлении от 10 до 900 миллибар и температуре свыше 1248°С при продувании аргоном в качестве защитного газа испаряют и охлаждают с помощью первичного и вторичного водяных охладителей, при этом пары марганца собираются в жидком агрегатном состоянии в подвижной конденсационной камере при температуре от 1350 до 1400°С и непрерывно выпускаются через сифонную обогреваемую летку в разливочную машину.This additional problem is solved by means of a device in accordance with the characteristics described in
Согласно другому варианту выполнения испаритель представляет собой индукционный испаритель, установленный на гидравлической платформе, выполненной с возможностью вертикального перемещения.According to another embodiment, the evaporator is an induction evaporator mounted on a hydraulic platform configured for vertical movement.
Согласно предпочтительному варианту выполнения устройства по изобретению подвижная конденсационная камера выполнена с возможностью горизонтального перемещения.According to a preferred embodiment of the device according to the invention, the movable condensation chamber is arranged to move horizontally.
Согласно другому варианту выполнения индукционный испаритель и конденсационная камера герметично сообщены между собой посредством паропровода, содержащего первичный и вторичный водяные охладители.According to another embodiment, the induction evaporator and the condensation chamber are tightly interconnected by means of a steam line containing primary and secondary water coolers.
Согласно особо предпочтительному варианту выполнения устройства по изобретению вторичный водяной охладитель находится внутри паропровода в потоке пара над конденсационной камерой.According to a particularly preferred embodiment of the device according to the invention, the secondary water cooler is located inside the steam line in a steam stream above the condensation chamber.
Предусмотрено, чтобы паропровод был соединен с подводящим трубопроводом защитного (инертного) газа и чтобы защитный (инертный) газ циркулировал по паропроводу и подводящему трубопроводу, при этом парообразный марганец может отделяться с помощью вторичного, относящегося к подводящему трубопроводу конденсатора, а защитный (инертный) газ снова подается по подводящему трубопроводу в индукционный испаритель и, следовательно, в поток пара. При этом предусмотрено, чтобы в контур через подвод подпитки мог поступать дополнительный инертный газ для восполнения обусловленных процессом потерь и таким образом для регулирования концентрации внутри системы циркуляции.It is envisaged that the steam line is connected to the supply pipe of the protective (inert) gas and that the protective (inert) gas circulates through the steam pipe and the supply pipe, while the vaporous manganese can be separated using a secondary condenser belonging to the supply pipe, and the protective (inert) gas again fed through the inlet pipe to the induction evaporator and, therefore, into the steam stream. At the same time, it is envisaged that an additional inert gas could be supplied to the circuit through the make-up supply to make up for losses caused by the process and thus to control the concentration inside the circulation system.
Для поддержания насколько возможно постоянной концентрации защитного (инертного) газа в контуре дополнительный защитный газ может подаваться через подвод подпитки в подводящий трубопровод, из которого, пройдя вторичный фильтр, он снова может поступать в индукционный испаритель.To maintain as constant a concentration of protective (inert) gas in the circuit as possible, additional protective gas can be supplied through the feed line to the supply pipe, from which, having passed the secondary filter, it can again enter the induction evaporator.
Ниже выполненное согласно изобретению устройство для осуществления способа по изобретению подробнее поясняется с помощью приводимого в качестве примера варианта выполнения со ссылкой на приложенный чертеж.Below, an apparatus according to the invention for carrying out the method according to the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the attached drawing.
При этом на фигуре 1 изображено:In this case, figure 1 shows:
фиг. 1 - в схематическом виде устройство для осуществления способа, модель протекания процесса.FIG. 1 is a schematic diagram of a device for implementing the method, a model of the process.
Как показано на фигуре 1, устройство 18 по существу содержит индукционный испаритель 1, внутри которого содержится загруженный FeMn при температуре 1600-1700°С в жидком агрегатном состоянии. Согласно данному варианту выполнения индукционный испаритель 1 размещен на гидравлической платформе 9, позволяющей его поднимать и опускать.As shown in figure 1, the
В донной части индукционного испарителя 1 предусмотрено наличие по меньшей мере одного соединительного элемента 19 для продувочной трубы, который связан с подводящим трубопроводом 15, по которому защитный газ, в данном случае аргон, поступает в индукционный испаритель 1. Через расплав FeMn защитный газ поднимается наверх, где вместе с испарившейся долей марганца собирается при давлении 100-200 миллибар в паропроводе 14 и затем отводится в виде потока 17 пара, показанного стрелкой. При этом паропровод 14 герметично сообщен с индукционным испарителем 1.At the bottom of the induction evaporator 1, it is provided that at least one connecting
Находящийся в паропроводе 14 поток 17 пара проходит мимо первичного водяного охладителя 4, охватывающего паропровод снаружи, и при этом охлаждается. Во вторичном водяном охладителе 5 поток 17 пара охлаждается настолько, что происходит изменение агрегатного состояния марганца из газообразного в жидкое. Для того чтобы это можно было обеспечить эффективно и насколько возможно быстро, предусмотрено расположение вторичного водяного охладителя 5 внутри паропровода 14 в потоке 17 пара.The
При этом вторичный водяной охладитель 15 выполнен конической формы и своей сужающейся стороной ориентирован в сторону поступающего потока 17 пара. На фигуре это изображено в виде равнобедренного треугольника.At the same time, the secondary water cooler 15 is conical in shape and its tapering side is oriented towards the
Под вторичным водяным охладителем 15 размещена горизонтально подвижная конденсационная камера 2. Кроме того, конденсационная камера 2 может быть герметично сообщена с паропроводом 14.A horizontally movable condensation chamber 2 is arranged under the secondary water cooler 15. In addition, the condensation chamber 2 can be hermetically connected to the steam line 14.
Сконденсированный высокочистый марганец собирается в горизонтально подвижной конденсационной камере 2 и поддерживается при температуре 1350-1400°С в жидком агрегатном состоянии.Condensed high-purity manganese is collected in a horizontally mobile condensation chamber 2 and maintained at a temperature of 1350-1400 ° C in a liquid state of aggregation.
Подвижная конденсационная камера 2 снабжена сифонной леткой 13. Через эту летку 13 производится выпуск марганца и его подача в разливочную машину 8. Разливочная машина выполнена разделенной на камеры и также находится в атмосфере 7 защитного газа (аргона) и оборудована соответствующими техническими средствами для создания и поддержания атмосферы защитного газа. В разливочной машине марганец отливают в целевой продукт 11 соответствующего желаемого формата. Целевой продукт 11 состоит из марганца с чистотой 99,9%.The movable condensation chamber 2 is equipped with a siphon groove 13. Through this groove 13 manganese is released and fed to the filling
В то время как содержащие марганец пары в потоке 17 пара конденсируются вторичным водяным охладителем 5, образующий защитную атмосферу газ отсасывается через вывод 20 с помощью вакуумного насоса 3 и снова подается в подводящий трубопровод 15. Все еще содержащийся в защитном газе испарившийся марганец охлаждается во вторичном конденсаторе 12 и отделяется от защитной атмосферы. Для этого вторичный конденсатор 12 снабжен вакуумным насосом и водяным охладителем 6.While the manganese-containing vapors in the
Очищенный от паров марганца защитный газ по подводящему трубопроводу 15 совершает циркуляцию и через подвод 16 подпитки и вторичный фильтр 10 снова поступает в индукционный испаритель. Через подвод 16 подпитки в контур снова поступает защитный газ для восполнения его потерь в ходе процесса, в результате чего постоянно поддерживается стабильная атмосфера из аргона в качестве защитного газа.The shielding gas purified from manganese vapor is circulated through the supply pipe 15 and through the feed supply 16 and the
Перечень позицийList of items
1 индукционный испаритель1 induction evaporator
2 конденсационная камера2 condensation chamber
3 вакуумный насос3 vacuum pump
4 первичный водяной охладитель4 primary water cooler
5 вторичный водяной охладитель5 secondary water cooler
6 вакуумный насос с системой водяного охлаждения6 vacuum pump with water cooling system
7 защитная атмосфера из аргона7 argon protective atmosphere
8 разливочная машина8 filling machine
9 гидравлическая платформа9 hydraulic platform
10 вторичный фильтр10 secondary filter
11 целевой продукт11 target product
12 вторичный конденсатор12 secondary capacitor
13 летка13 year old
14 паропровод14 steam line
15 подводящий трубопровод15 inlet pipe
16 подвод подпитки16 make-up feed
17 поток пара17 steam flow
18 устройство18 device
19 соединительный элемент продувочной трубы19 purge pipe connector
20 вывод20 conclusion
Claims (13)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013016366.8 | 2013-09-25 | ||
DE102013016366.8A DE102013016366A1 (en) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | Production of high quality manganese from ferromanganese by evaporation in a vacuum induction plant |
PCT/DE2014/000413 WO2015043560A1 (en) | 2013-09-25 | 2014-08-14 | Production of high-grade manganese from ferromanganese by means of vaporization in a vacuum induction plant |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016115909A RU2016115909A (en) | 2017-10-26 |
RU2016115909A3 RU2016115909A3 (en) | 2018-06-25 |
RU2674178C2 true RU2674178C2 (en) | 2018-12-05 |
Family
ID=51798945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016115909A RU2674178C2 (en) | 2013-09-25 | 2014-08-14 | Production of high-grade manganese from ferromanganese by means of vaporisation in vacuum induction plant |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3049543B1 (en) |
KR (1) | KR102279028B1 (en) |
BR (1) | BR112016006204A2 (en) |
DE (1) | DE102013016366A1 (en) |
RU (1) | RU2674178C2 (en) |
WO (1) | WO2015043560A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105018723B (en) * | 2015-07-08 | 2017-12-19 | 湖南双创部落信息咨询服务有限责任公司 | Chemical combination and efficient filter-pressing device in electrolytic manganese process |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2986461A (en) * | 1957-12-21 | 1961-05-30 | Pechiney Prod Chimiques Sa | Manufacture of refined manganese |
SU1148885A1 (en) * | 1983-11-18 | 1985-04-07 | Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе | Method of melting metallic manganese |
KR20100077885A (en) * | 2008-12-29 | 2010-07-08 | 주식회사 포스코 | Process and apparatus for producing high-purity manganese |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3054670A (en) * | 1960-01-23 | 1962-09-18 | Electro Chimie Metal | Process of producing manganese |
JP5636515B2 (en) | 2012-01-10 | 2014-12-03 | Jx日鉱日石金属株式会社 | High purity manganese and method for producing the same |
-
2013
- 2013-09-25 DE DE102013016366.8A patent/DE102013016366A1/en not_active Withdrawn
-
2014
- 2014-08-14 WO PCT/DE2014/000413 patent/WO2015043560A1/en active Application Filing
- 2014-08-14 RU RU2016115909A patent/RU2674178C2/en active
- 2014-08-14 BR BR112016006204A patent/BR112016006204A2/en not_active Application Discontinuation
- 2014-08-14 KR KR1020167010799A patent/KR102279028B1/en active IP Right Grant
- 2014-08-14 EP EP14789775.5A patent/EP3049543B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2986461A (en) * | 1957-12-21 | 1961-05-30 | Pechiney Prod Chimiques Sa | Manufacture of refined manganese |
SU1148885A1 (en) * | 1983-11-18 | 1985-04-07 | Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе | Method of melting metallic manganese |
KR20100077885A (en) * | 2008-12-29 | 2010-07-08 | 주식회사 포스코 | Process and apparatus for producing high-purity manganese |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КАБЛУКОВСКИЙ А.Ф. Производство электростали и ферросплавов.М., ИКЦ "АКАДЕМКНИГА", 2003, с.224-226. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102013016366A1 (en) | 2015-03-26 |
BR112016006204A2 (en) | 2017-08-01 |
RU2016115909A (en) | 2017-10-26 |
KR102279028B1 (en) | 2021-07-19 |
KR20160065898A (en) | 2016-06-09 |
WO2015043560A1 (en) | 2015-04-02 |
RU2016115909A3 (en) | 2018-06-25 |
EP3049543A1 (en) | 2016-08-03 |
EP3049543B1 (en) | 2018-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107287435B (en) | Using the method for smelting in suspension purifying substances | |
CN109047783A (en) | A kind of Al alloy powder and preparation method thereof | |
RU2674178C2 (en) | Production of high-grade manganese from ferromanganese by means of vaporisation in vacuum induction plant | |
US10494698B1 (en) | Methods for making zirconium based alloys and bulk metallic glasses | |
US4842254A (en) | Apparatus for purifying lithium | |
JP6586293B2 (en) | Magnesium purification method and magnesium purification apparatus | |
US4309214A (en) | Manufacture of metal powder | |
KR100605278B1 (en) | A refining machine for Magnesium | |
JP5205776B2 (en) | Method and apparatus for producing solid product | |
KR101332766B1 (en) | A reaction furnace for sponge titanium obtaining equipment | |
KR101064991B1 (en) | Process and apparatus for producing high-purity manganese | |
US3620942A (en) | Natural circulation of cathode metal of electrolytic cell | |
US10632436B2 (en) | Hydrogen, lithium, and lithium hydride production | |
JP6865067B2 (en) | Magnesium purification method and magnesium purification equipment | |
WO2019187322A1 (en) | Method for producing if7 purified gas, and storage container | |
WO2020196246A1 (en) | Method for producing tungsten hexafluoride, method for purifying same, and tungsten hexafluoride | |
JP2002200401A (en) | Method and apparatus for purifying high melting point organic material by distillation | |
CN103833037B (en) | A kind of polysilicon dephosphorization apparatus and method | |
RU2583574C1 (en) | Method of producing high-purity gallium | |
RU2034079C1 (en) | Method for production of high-purity metallic scandium | |
US4077799A (en) | Method and apparatus of refining crude cadmium | |
KR101318232B1 (en) | A condensation apparatus for sponge titanium obtaining equipment | |
JPWO2002050320A1 (en) | Zinc purification method and rectification column for zinc purification | |
WO2011007655A1 (en) | Apparatus and method for condensing and liquefying zinc chloride | |
Koleva et al. | Simulation of thermal and mass transfer of reactive metals |