RU2693886C1 - Способ индукционного переплава ферромарганца - Google Patents

Способ индукционного переплава ферромарганца Download PDF

Info

Publication number
RU2693886C1
RU2693886C1 RU2018128223A RU2018128223A RU2693886C1 RU 2693886 C1 RU2693886 C1 RU 2693886C1 RU 2018128223 A RU2018128223 A RU 2018128223A RU 2018128223 A RU2018128223 A RU 2018128223A RU 2693886 C1 RU2693886 C1 RU 2693886C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ferromanganese
furnace
melt
crucible
lining
Prior art date
Application number
RU2018128223A
Other languages
English (en)
Inventor
Руслан Николаевич Зенкин
Николай Николаевич Зенкин
Original Assignee
Руслан Николаевич Зенкин
Николай Николаевич Зенкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Руслан Николаевич Зенкин, Николай Николаевич Зенкин filed Critical Руслан Николаевич Зенкин
Priority to RU2018128223A priority Critical patent/RU2693886C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2693886C1 publication Critical patent/RU2693886C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/04Making ferrous alloys by melting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B14/10Crucibles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для индукционного переплава ферромарганца. Способ включает создание защитного слоя в тигле печи спеканием футеровочной массы в два этапа. Первый этап осуществляют путем расплавления чугунных или стальных шихтовых материалов и удаления полученного расплава из печи. Второй этап осуществляют путем загрузки на дно прогретого тигля крупных кусков ферромарганца фракции от более 40 мм до 800 мм, до получения жидкофазного расплава. Загрузку шихтовых материалов путем засыпки кусков ферромарганца фракции 1-40 мм. Осуществляют получение расплава ферромарганца в печи с вторичным спеканием футеровочной массы тигля для получения упрочненного защитного слоя в тигле. Сливают до 80% полученного расплава ферромарганца. Часть расплава оставляют в печи для последующего переплава. Первый и второй этапы спекания футеровочных материалов проводят при температуре до 2500°С. Состав футеровочных материалов выбирают из группы, содержащей следующие компоненты: Al2O3, SiO2, MgO, Fe2O3, TiO2, Cr2O3, SiC, CaO, ZrO2, FeCr2O4, FeAl2O4, MgAl2O4, P2O5. Изобретение обеспечивает расширение номенклатуры используемого сырья и увеличение производительности печи. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переплаве ферромарганца фракции 1…800 мм в индукционных печах.
Одним из способов получения ферромарганца является способ выплавки ферромарганца, включающий загрузку марганцевого сырья, кокса, флюса и подачу дутья. В качестве флюса используют манганизированную известь, которую получают перемешиванием и последующим обжигом известняка, колошниковой и вентиляционной пыли плавок ферромарганца и мелких отходов, получаемых при подготовке марганцевой руды к плавке (см. описание изобретения к патенту РФ по заявке №99108750/02 от 21.04.1999, МПК С21В 5/00, №2154198, опубл. 10.08.2000).
Согласно данному ферромарганец получают путем извлечения данного ферросплава воздействием на него дутьем и компонентами, способствующими его выделению из марганцевой руды. Данный способ направлен на отделение металлической фазы вышеизложенного материала от неметаллических включений и продуктов, которые позволяют получить расплав.
Одним из наиболее близких способов к рассматриваемому является способ включающий загрузку в плавильный агрегат шихты для спекания футеровочной массы индукционной печи путем расплавления стальных или чугунных шихтовых материалов, обеспечивающих создание защитного слоя в тигле печи между расплавом и индуктором. Спекание футеровочной массы протекает в два этапа, первый из которых осуществляется путем расплавления стальных или чугунных шихтовых материалов, удаления их из печи. Следует отметить, что после получения расплава, обеспечивающего спекание футеровочной массы, осуществляют его слив до 99%. Затем, при постоянно включенном индукторе, на дно прогретого тигля печи загружаются куски ферромарганца размером фракции 50…600 мм, в последующем, нагреваемые до температуры, находящейся в пределах 1240…1650°С, которая позволяет получить жидкофазное "болото". Только после его получения допустима засыпка кусков ферромарганца размером фракции 1…50, которая осуществляет вторичное доспекание, по мере повышения уровня расплава в печи. Кроме того, компоненты, входящие в состав футеровочной массы, это: Al2O3 13…88,5%; MgO 10,1…86%; SiO2 0,1…23%; TiO2 до 1,4%; Fe2O3 до 0,4%; Cr2O3 до 0,5%; SiC до 6%; CaO до 1,4%. Одним из обязательных условий является то, что последующая завалка ферромарганцем осуществляется при постоянном перемешивании "болота", а дальнейший слив полученного материала осуществляется не полностью, а до 80%. (см. описание изобретения к патенту RU 2659528 от 02.07.2018, МПК С22С 33/04).
Данный способ имеет ряд недостатков:
1. Использование кусков лома такого размера, что необходимой стадией является его дробление, производство которых может быть затруднительным, ввиду дополнительной технологической операции.
2. Сложный технологический процесс, который зависит от меры прогрева лома определенного размера, последовательного снижения мощности разряда электрической дуги и увеличения мощности индуктора по мере образования горячего активного шлака.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение номенклатуры используемого сырья, исключение стадии измельчения его, а также увеличение производительности за счет ускорения плавки, а также увеличения срока службы футеровки печи.
Технический результат достигается тем, что способ выплавки ферромарганца в тигле индукционной печи, включает создание защитного слоя в тигле печи спеканием футеровочной массы в два этапа, первый из которых осуществляют путем расплавления и удаления полученного расплава из печи, затем при постоянно включенном индукторе на дно прогретого тигля загружают крупные куски ферромарганца фракции 40-800 мм, которые нагревают до 2500°С до получения жидкофазного слоя расплава, после получения, которого осуществляют загрузку шихтовых материалов путем засыпки мелких кусков ферромарганца фракции 1-40 мм и осуществляют получение расплава ферромарганца в печи с вторичным спеканием футеровочной массы тигля для получения упрочненного защитного слоя в тигле, после чего осуществляют слив до 80% полученного расплава ферромарганца, причем часть расплава оставляют в печи для последующего переплава, при этом футеровочные материалы выбраны из группы, содержащей следующие компоненты: Al2O3, SiO2, MgO, Fe2O3, TiO2, Cr2O3, SiC, CaO, ZrO2, FeCr2O4, FeAl2O4, MgAl2O4, P2O5.
Использование лома кусками размером до 800 мм исключает операцию измельчения, так как большая часть крупного лома, поступающего на производство, имеет размер кусков до 800 мм.
Изготовление футеровочных материалов из следующих компонентов: Al2O3, SiO2, MgO, Fe2O3, TiO2, Cr2O3, SiC, CaO, ZrO2, FeCr2O4, FeAl2O4, MgAl2O4, Р2О5 обеспечивает ее долговечность.
Последующий переплав осуществляют кусков ферромарганца фракции 1-40 мм при постоянном перемешивании оставшейся части расплава ферромарганца после его слива.
На фиг. 1 представлена индукционно-тигельная печь
1 - огнеупорный тигель;
2 - индуктор;
3 - стальной корпус печи;
4 - магнитопровод;
5 - подина;
6 - сигнализатор износа (проедания) тигля;
7 - огнеупорное покрытие (обмазка);
8 - воротник;
9 - сливной носок;
10 - крышка.
Пример осуществления предлагаемого способа.
Для плавки использовался индукционный плавильный комплекс ИСТ - 2,0/1,0. Основной составной частью изделия является индукционная тигельная электропечь фиг.1, предназначенная для плавки. Печь заключена в стальной корпус 3. Плавильной емкостью электропечи является тигель 1, в который сверху осуществляется загрузка шихты. Тигель электропечи выполнен способом набивки из специальных футеровочных масс. Основная цель набивочных масс - это защита индуктора 2 электропечи от расплава. Индуктор 2 электропечи служит для создания переменного электромагнитного поля, с помощью которого осуществляется расплавление шихтовых материалов посредством магнитопровода 4.
Химический состав ферромарганца, который плавили находился пределах: Mn 60…85%; Si 0,01…20%; S до 1%; Р до 1%; С 0,1…15%; Ti до 1%.
Первичное спекание осуществлялось после набивки 7 печи и завалки тигля 1 шихтовыми материалами, это был либо стальной, либо чугунный шихтовой материал. В зависимости от компонентов футеровочных масс температура может доходить до 2500°С. После получения расплава печи производился слив металла через сливной носок 9 до 99%. Основной из первых проблем по переплаву ферромарганца было то, что фракционный состав является основополагающим фактором при получении расплава. После завалки на дно прогретого тигля материала фракцией 1…40 мм происходило частичное спекание материала, и процесс перемешивания материала не осуществлялся, образовывался так называемый "мост". Решением данной проблемы было получение первичного жидкофазного слоя ферромарганца ("болота") размером фракции 40…800 мм, в которое допустима завалка материала до 50 мм. В дальнейшем была получена вторая проблема - стойкость футеровок частично или полностью не удовлетворяла требования по продолжительности работы. Было замечено, что если не получить расплав полного объема печи ферромарганцем, слой пропекания футеровочной массы значительно снижается, что, соответственно, приводит к уменьшению количества плавок и выходу годного переплава с одной футеровки. Для решения поставленной задачи было принято решение вторичного доспекания расплавом ферромарганца, которое позволяет упрочнить защитный слой индуктора. После этого осуществлялся слив полученного ферромарганца до 80% расплава в специальные изложницы. В зависимости от объема часть расплава оставлялось на "болото" для последующего переплава кусков ферромарганца фракции 1-40 мм. Кроме того, для изготовления футеровки компоненты могут быть взяты в следующем составе: Al2O3 0,1…95%, MgO 0,1…86%, SiO2 0,1…99%, Fe2O3 до 0,5%, TiO2 до 1,4%, Cr2O3 до 15%. SiC до 45%, CaO до 1,4%, ZrO2 до 0,5%, FeCr2O4 до 1,5%, FeAl2O4 до 2%, MgAl2O4 до 0,5%, P2O5 до 21%. Причем, также следует отметить, что изменение компонентов футеровочных масс может влиять на продолжительность работы защитного слоя.
Таким образом, данный технологический процесс позволяет обеспечить стабильное получение расплава ферромарганца из материала с фракцией 1…40 мм.
В результате решения вышеупомянутой технической проблемы был создан способ, позволяющий осуществить расплавления ферромарганца размером фракции от 1 до 800 мм в индукционных печах.

Claims (3)

1. Способ выплавки ферромарганца в тигле индукционной печи, включающий создание защитного слоя в тигле печи спеканием футеровочных материалов в два этапа, первый из которых осуществляют путем расплавления и удаления полученного расплава из печи, второй - путем загрузки на дно прогретого тигля крупных кусков ферромарганца до получения жидкофазного расплава, после образования которого осуществляют загрузку шихтовых материалов путем засыпки мелких кусков ферромарганца и осуществляют получение расплава ферромарганца в печи с вторичным спеканием футеровочных материалов тигля для получения упрочненного защитного слоя в тигле, после чего осуществляют слив до 80% полученного расплава ферромарганца, причем часть расплава оставляют в печи для последующего переплава, отличающийся тем, что первый этап спекания осуществляют с использованием чугунных или стальных шихтовых материалов, причем этапы спекания футеровочных материалов проводят при температуре до 2500°С, а состав футеровочных материалов выбирают из группы, содержащей следующие компоненты: Al2O3, SiO2, MgO, Fe2O3, TiO2, Cr2O3, SiC, CaO, ZrO2, FeCr2O4, FeAl2O4, MgAl2O4, P2O5, при этом в качестве крупных кусков ферромарганца используют фракцию от более 40 мм до 800 мм, а в качестве мелких кусков - фракцию 1-40 мм.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при последующем переплаве осуществляют засыпку кусков ферромарганца фракции 1-40 мм при постоянном перемешивании оставшейся части расплава ферромарганца после его слива.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание упомянутых компонентов в футеровочном материале составляет, мас. %: Al2O3 0,1…95, MgO 0,1…86, SiO2 0,1…99, Fe2O3 до 0,5, TiO2 до 1,4, Cr2O3 до 15, SiC до 45, CaO до 1,4, ZrO2 до 0,5, FeCr2O4 до 1,5, FeAl2O4 до 2, MgAl2O4 до 0,5, P2O5 до 21.
RU2018128223A 2018-08-02 2018-08-02 Способ индукционного переплава ферромарганца RU2693886C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128223A RU2693886C1 (ru) 2018-08-02 2018-08-02 Способ индукционного переплава ферромарганца

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128223A RU2693886C1 (ru) 2018-08-02 2018-08-02 Способ индукционного переплава ферромарганца

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693886C1 true RU2693886C1 (ru) 2019-07-05

Family

ID=67252236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128223A RU2693886C1 (ru) 2018-08-02 2018-08-02 Способ индукционного переплава ферромарганца

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2693886C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0652296A1 (en) * 1993-05-18 1995-05-10 Mizushima Ferroalloy Co., Ltd. Method of and apparatus for manufacturing medium and low carbon ferromanganese
RU2298046C2 (ru) * 2005-07-07 2007-04-27 Череповецкий государственный университет (ЧГУ) Способ выплавки углеродистого ферромарганца
RU2334006C1 (ru) * 2007-01-09 2008-09-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Шихта для плавки углеродистого ферромарганца

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0652296A1 (en) * 1993-05-18 1995-05-10 Mizushima Ferroalloy Co., Ltd. Method of and apparatus for manufacturing medium and low carbon ferromanganese
RU2298046C2 (ru) * 2005-07-07 2007-04-27 Череповецкий государственный университет (ЧГУ) Способ выплавки углеродистого ферромарганца
RU2334006C1 (ru) * 2007-01-09 2008-09-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Шихта для плавки углеродистого ферромарганца

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106222526B (zh) 一种高硅钼球铁材料的合成制备工艺
Eissa et al. Conversion of mill scale waste into valuable products via carbothermic reduction
WO2013187348A1 (ja) 金属クロムの製造方法
JP6620781B2 (ja) ダストの溶融還元方法及び再利用方法
JP5017846B2 (ja) クロム含有鋼精錬スラグの再利用方法
UA77584C2 (en) Highly titanium ferroalloy, which is obtained by two-stage reduction in the electrical furnace from ilmenite
RU2693886C1 (ru) Способ индукционного переплава ферромарганца
RU2698401C1 (ru) Способ индукционного переплава ферромарганца
US2243514A (en) Desulphurization of cast iron
UA77117C2 (en) Method for producing highly titanium ferroalloy of ilmenite by two stage electric furnace melting
KR101815977B1 (ko) 페로니켈 슬래그 내 니켈 함량 저감방법
RU2201467C2 (ru) Способ получения ванадийсодержащего ферросплава
JP6180030B2 (ja) フェロニッケルの製造方法
Schmitz et al. Latest development in recycling production residues employing coreless induction furnaces
RU2374349C1 (ru) Способ выплавки ванадийсодержащих сплавов
Amelin et al. Characteristic Features of the Gas Injection Process in Oxygen Converters That Use Iron-Containing Slag Produced During Steel Smelting
JPS5887234A (ja) 真空溶解精錬法
JPH11335718A (ja) マグネシア系廃煉瓦の利用方法
RU2238995C2 (ru) Способ получения феррониобия внепечной восстановительной плавкой
RU2503724C2 (ru) Способ переработки титаномагнетитовых руд
JP6026210B2 (ja) 金属の還元精錬方法
RU2586730C1 (ru) Способ получения высокопрочного чугуна
RU2697129C2 (ru) Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали
US3690867A (en) Electric-arc steelmaking
JP4360117B2 (ja) 路盤材の製造方法