RU2774703C1 - Charge for obtaining ferrosilicomanganese - Google Patents

Charge for obtaining ferrosilicomanganese Download PDF

Info

Publication number
RU2774703C1
RU2774703C1 RU2021137945A RU2021137945A RU2774703C1 RU 2774703 C1 RU2774703 C1 RU 2774703C1 RU 2021137945 A RU2021137945 A RU 2021137945A RU 2021137945 A RU2021137945 A RU 2021137945A RU 2774703 C1 RU2774703 C1 RU 2774703C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manganese
ferrosilicomanganese
grade
charge
coal
Prior art date
Application number
RU2021137945A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Сергеевич Ёлкин
Иван Миронович Кашлев
Original Assignee
Константин Сергеевич Ёлкин
Иван Миронович Кашлев
Filing date
Publication date
Application filed by Константин Сергеевич Ёлкин, Иван Миронович Кашлев filed Critical Константин Сергеевич Ёлкин
Application granted granted Critical
Publication of RU2774703C1 publication Critical patent/RU2774703C1/en

Links

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to ferrous metallurgy and can be used, in particular, in the production of ferrosilicomanganese and other manganese alloys in ore reduction electric furnaces. The charge contains, wt.%: manganese ore 55.3-60.1; coal grade T and/or grade D 20.5-28.6; quartzite 8.3-9.6; dolomite 7.8-10.1.
EFFECT: invention makes it possible to increase the degree of extraction of manganese into the alloy during the production of ferrosilicomanganese.
1 cl, 8 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке ферросиликомарганца и других сплавов марганца, получаемых восстановительной плавкой в рудовосстановительных электрических печах.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the smelting of ferrosilicomanganese and other manganese alloys obtained by reduction smelting in ore reduction electric furnaces.

Уровень техникиState of the art

Ферросиликомарганец производят в электрических печах, применяют в качестве шихты марганцевые руды, кварцит, восстановитель-кокс, в качестве флюса-доломит. (Гасик М.И., Лякишев Н.П. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов. М., «СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ», 1999, С. 366, 373).Ferrosilicomanganese is produced in electric furnaces, manganese ores, quartzite, reducing agent-coke are used as a charge, and dolomite is used as a flux. (Gasik M.I., Lyakishev N.P. Theory and technology of electrometallurgy of ferroalloys. M., "SP INTERMET ENGINEERING", 1999, S. 366, 373).

Известна шихта для выплавки силикомарганца (патент РФ №2047664, С22С 33/04, опубл. 1995.11.10), содержащая углеродистый восстановитель, кварцит, отходы производства и марганецсодержащее сырье; в качестве марганецсодержащего сырья она содержит марганцевый агломерат с отношением фосфора к марганцу 0,0035-0,005 при следующем соотношении компонентов, мас. %: углеродистый восстановитель 12-18, кварцит 11-14, отходы производства 0,1-5,0, марганцевый агломерат, с отношением фосфора к марганцу 0,0035-0,005, 63,0-76,9. Недостаток указанного способа: использование марганцевого агломерата повышенной чистоты по содержанию фосфора, что создает проблемы в экономике производства марганцевых сплавов.Known charge for the smelting of silicomanganese (RF patent No. 2047664, S22S 33/04, publ. 1995.11.10), containing a carbonaceous reducing agent, quartzite, production waste and manganese-containing raw materials; as a manganese-containing raw material, it contains a manganese agglomerate with a ratio of phosphorus to manganese of 0.0035-0.005 in the following ratio, wt. %: carbon reducing agent 12-18, quartzite 11-14, production waste 0.1-5.0, manganese sinter, with a ratio of phosphorus to manganese 0.0035-0.005, 63.0-76.9. The disadvantage of this method: the use of manganese agglomerate of high purity in terms of phosphorus content, which creates problems in the economy of the production of manganese alloys.

Известна шихта для выплавки ферросиликомарганца в дуговых электропечах (патент РФ №2449038, С22С 33/04, опубл. 2012.04.27), содержащая марганцевое сырье, углеродистый восстановитель и флюс, а в качестве марганцевого сырья она содержит шлак производства марганцевых ферросплавов и дополнительно ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас. %: углеродистый восстановитель (кокс) 3-10, флюс (известняк) 7-20, ферросилиций 1-7, шлак производства марганцевых ферросплавов - остальное, извлечение марганца составляет 81-82 мас. %. Недостаток способа, в использовании в качестве восстановителя ферросилиция, стоимость, которого значительно выше стоимости углеродистых восстановителей.Known charge for smelting ferrosilicomanganese in electric arc furnaces (RF patent No. 2449038, S22S 33/04, publ. the following ratio of components, wt. %: carbonaceous reducing agent (coke) 3-10, flux (limestone) 7-20, ferrosilicon 1-7, slag from the production of manganese ferroalloys - the rest, manganese extraction is 81-82 wt. %. The disadvantage of this method is the use of ferrosilicon as a reducing agent, the cost of which is much higher than the cost of carbon reducing agents.

Известна шихта для выплавки силикомарганца, включающая, мас. %: марганцевую руду 68,08; ангарский полукокс 24,48; известняк 2,72; кварцит 4,77. Извлечение марганца в сплав, при использовании данного состава шихты, составило 77,58 мас. %. (Совершенствование технологии производства марганцевых сплавов: материалы 2-й Грузинской республиканской научно-технической конференции, Тбилиси, 1978, С. 226-230).Known charge for the smelting of silicomanganese, including, wt. %: manganese ore 68.08; Angarsk semi-coke 24.48; limestone 2.72; quartzite 4.77. The extraction of manganese into the alloy, using this composition of the charge, amounted to 77.58 wt. %. (Improving the technology of production of manganese alloys: materials of the 2nd Georgian Republican Scientific and Technical Conference, Tbilisi, 1978, pp. 226-230).

По технической сущности, по наличию общих признаков, данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога.According to the technical essence, according to the presence of common features, this technical solution is accepted as the closest analogue.

Недостатком данного способа является невысокая степень извлечения марганца в сплав, повышенными потерям сплава со шлаком и с отходящими газами.The disadvantage of this method is the low degree of extraction of manganese in the alloy, increased losses of the alloy with slag and exhaust gases.

В основу изобретения положена задача, направленная на повышение технико-экономических показателей восстановительной плавки силикомарганца.The invention is based on the task aimed at improving the technical and economic performance of the reduction melting of silicomanganese.

Техническим результатом является повышение степени извлечения марганца в сплав.The technical result is to increase the degree of extraction of manganese into the alloy.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Технический результат достигается за счет того, что в качестве восстановителя при получении силикомарганца вместо кокса (полукокса) применяли каменные угли, марок тощие и/или длиннопламенные, которые обладают более высокой реакционной способностью, в 3-8 раз выше, чем кокс, при следующем соотношении компонентов, мас. %: марганцевая руда 55,3-60,1;каменный уголь марки Т 0-20,5 и/или марки Д 0-28,6; кварцит 8,3-9,6; доломит 7,8-10,1.The technical result is achieved due to the fact that as a reducing agent in the production of silicomanganese, instead of coke (semi-coke), coals of lean and/or long-flame grades were used, which have a higher reactivity, 3-8 times higher than coke, in the following ratio components, wt. %: manganese ore 55.3-60.1; hard coal grade T 0-20.5 and/or grade D 0-28.6; quartzite 8.3-9.6; dolomite 7.8-10.1.

Использование более активных восстановителей повышает степень перехода марганца в сплав, уменьшает потери марганца со шлаком и с отходящими газами.The use of more active reducing agents increases the degree of transition of manganese into the alloy, reduces the loss of manganese with slag and exhaust gases.

Осуществление способаImplementation of the method

Испытания проводили в промышленной рудовосстановительной электрической печи, производящий ферросиликомарганец марки СМн17, применяя предложенный состав шихты: марганцевая руда, в качестве восстановителя каменные угли марок Т (тощие) и/или Д (длиннопламенные). По завершении опытных плавок, проводили взвешивание продуктов плавок, определяли степень извлечения марганца в сплав, учитывали потери марганца со шлаком и отходящими газами.The tests were carried out in an industrial ore reduction electric furnace producing ferrosilicomanganese grade SMn17, using the proposed composition of the charge: manganese ore, coal grades T (lean) and/or D (long-flame) as a reducing agent. Upon completion of the experimental heats, the products of the heats were weighed, the degree of extraction of manganese into the alloy was determined, and the losses of manganese with slag and exhaust gases were taken into account.

Пример 1. Типичная шихта для получения ферросиликомарганца, в состав которой которая входят: марганцевая руда, кокс, кварцит, флюс (доломит), при соотношении компонентов:Example 1. A typical charge for the production of ferrosilicomanganese, which includes: manganese ore, coke, quartzite, flux (dolomite), with a ratio of components:

Figure 00000001
Figure 00000001

Показатели плавки ферросиликомарганца с использованием шихты данного состава: извлечение марганца в сплав составило 76,95 мас. %; потери марганца со шлаком 13,31 мас. %; потери марганца с отходящими газами 9,6 мас. %.Indicators of melting of ferrosilicomanganese using a mixture of this composition: the extraction of manganese in the alloy amounted to 76.95 wt. %; loss of manganese with slag 13.31 wt. %; loss of manganese with exhaust gases 9.6 wt. %.

Пример 2. В печи для получения ферросиликомарганца проплавляли шихту, с использованием в качестве восстановителей: кокс 50%, каменный уголь марки Т 50% (по количеству углерода в композиции восстановителей), следующего состава:Example 2. In a furnace for the production of ferrosilicomanganese, a charge was melted using as reducing agents: coke 50%, coal grade T 50% (according to the amount of carbon in the composition of reducing agents), of the following composition:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

После взвешивания продуктов плавки и расчета распределения марганца по продуктам плавки получили следующие результаты: извлечение марганца в сплав составило 79,36 мас. %; потери марганца со шлаком составили 10,7 мас. %; улет марганца с отходящими газами составил 9,6 мас. %.After weighing the smelting products and calculating the distribution of manganese among the smelting products, the following results were obtained: the extraction of manganese into the alloy was 79.36 wt. %; loss of manganese with slag amounted to 10.7 wt. %; fly manganese with exhaust gases amounted to 9.6 wt. %.

Пример 3. В печи проплавляли шихту, с использованием в качестве восстановителя каменный уголь марки Т, следующего состава для получения ферросиликомарганца:Example 3. A charge was melted in a furnace, using grade T coal as a reducing agent, of the following composition to obtain ferrosilicomanganese:

Figure 00000004
Figure 00000004

После взвешивания продуктов плавки, выполнили расчет распределения марганца по продуктам плавки. Извлечение марганца в сплав составил 86,62, мас. %; потери марганца со шлаком 8,3 мас. %; улет марганца с газами составил 4,9 мас. %.After weighing the smelting products, we calculated the distribution of manganese among the smelting products. Extraction of manganese in the alloy amounted to 86.62, wt. %; loss of manganese with slag 8.3 wt. %; fly manganese with gases amounted to 4.9 wt. %.

Пример 4. В печи проплавляли шихту для получения ферросиликомарганца состава, в котором использовали восстановитель, состоящий из кокса и каменного угля марки Д при соотношении углерода, вносимого восстановителями: кокс 68 мас. %, каменный уголь марки Д 32 мас. %:Example 4. A charge was smelted in a furnace to obtain a ferrosilicomanganese composition in which a reducing agent was used, consisting of coke and grade D coal at a ratio of carbon introduced by the reducing agents: coke 68 wt. %, coal grade D 32 wt. %:

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

После выпуска расплава из печи, взвешивания продуктов плавки, выполнили расчет распределения марганца по продуктам плавки. Извлечение марганца в сплав составило 80,4 мас. %; потери марганца со шлаком составили 10,6 мас. %; потери марганца с отходящими газами составили 8,2 мас. %.After the release of the melt from the furnace, weighing the products of the smelting, the calculation of the distribution of manganese among the products of the smelting was performed. Extraction of manganese in the alloy amounted to 80.4 wt. %; loss of manganese with slag amounted to 10.6 wt. %; loss of manganese with exhaust gases amounted to 8.2 wt. %.

Пример 5. В рудовосстановительной печи проплавляли шихту для получения ферросиликомарганца следующего состава с использованием в качестве восстановителей: кокс 25%, каменный уголь марки Д 75% (по количеству внесенного углерода в композиции восстановителей):Example 5. A charge was smelted in an ore reduction furnace to obtain ferrosilicomanganese of the following composition using as reducing agents: coke 25%, coal grade D 75% (according to the amount of carbon introduced into the composition of reducing agents):

Figure 00000007
Figure 00000007

После взвешивания продуктов плавки, выполнили расчет распределения марганца по продуктам плавки. Извлечение марганца в сплав составило 80,9 мас. %; потери марганца со шлаком - 11,1 мас. %; улет марганца с газами составил 7,6 мас. %.After weighing the smelting products, we calculated the distribution of manganese among the smelting products. Extraction of manganese in the alloy amounted to 80.9 wt. %; loss of manganese with slag - 11.1 wt. %; fly manganese with gases amounted to 7.6 wt. %.

Пример 6. В печи проплавляли шихту для получения ферросиликомарганца следующего состава: с использованием в качестве восстановителя каменный уголь марки Д:Example 6. A charge was melted in a furnace to obtain ferrosilicomanganese of the following composition: using coal grade D as a reducing agent:

Figure 00000008
Figure 00000008

После взвешивания продуктов плавки, выполнили расчет распределения марганца по продуктам плавки. Извлечение марганца в сплав составило 87,23 мас. %, потери марганца составили: со шлаком 8,03 мас. %, с газами 4,6 мас. %.After weighing the smelting products, we calculated the distribution of manganese among the smelting products. Extraction of manganese in the alloy amounted to 87.23 wt. %, loss of manganese amounted to: with slag 8.03 wt. %, with gases 4.6 wt. %.

Пример 7. В печи выплавляли ферросиликомарганец на шихте следующего состава с использованием в качестве восстановителей: каменный уголь марки Т 50%, каменный уголь марки Д 50% (по количеству внесенного углерода в композиции восстановителей):Example 7. Ferrosilicomanganese was smelted in a furnace on a charge of the following composition using as reducing agents: coal of grade T 50%, coal of grade D 50% (according to the amount of carbon introduced into the composition of reducing agents):

Figure 00000009
Figure 00000009

После взвешивания продуктов плавки, выполнили расчет распределения марганца по продуктам плавки. Извлечение марганца в сплав составило 86,3 мас. %; потери марганца со шлаком - 8,1 мас. %; улет марганца с газами - 5,4 мас. %.After weighing the smelting products, we calculated the distribution of manganese among the smelting products. Extraction of manganese in the alloy amounted to 86.3 wt. %; loss of manganese with slag - 8.1 wt. %; fly manganese with gases - 5.4 wt. %.

Пример 8. В печи проплавляли шихту следующего состава для получения ферросиликомарганца с использованием в качестве восстановителей: каменный уголь марки Т 75%, каменный уголь марки Д 25% (по количеству внесенного углерода в композицию восстановителей каждым видом угля):Example 8. A charge of the following composition was melted in a furnace to obtain ferrosilicomanganese using as reducing agents: coal of grade T 75%, coal of grade D 25% (according to the amount of carbon introduced into the composition of reducing agents by each type of coal):

Figure 00000010
Figure 00000010

После взвешивания продуктов плавки, выполнили расчет распределения марганца по продуктам плавки. Извлечение марганца в сплав составило 85,14 мас. %; потери марганца со шлаком составили 8,5 мас. %; улет марганца с газами составил 6,2 мас. %.After weighing the smelting products, we calculated the distribution of manganese among the smelting products. Extraction of manganese in the alloy amounted to 85.14 wt. %; loss of manganese with slag amounted to 8.5 wt. %; fly manganese with gases amounted to 6.2 wt. %.

На основе проведенных опытных плавок ферросиликомарганца, с использованием в качестве восстановителей каменных углей марок Т (тощий) и Д (длиннопламенный) получена более высокая степень извлечения марганца в сплав как в смеси каменных углей, так в отдельности каждой марки угля. Комбинация восстановителей кокс и каменные угли незначительно повышается степень извлечения марганца (примеры 2, 4-5). Оптимальными считаются восстановительная композиция каменный уголь марок Т и/или Д, или различные соотношения этих углей (примеры 3, 6-8), при следующих соотношениях, мас. %:On the basis of the experimental melts of ferrosilicomanganese, using coal grades T (lean) and D (long-flame) as reducing agents, a higher degree of extraction of manganese into the alloy was obtained both in a mixture of coals and separately for each grade of coal. The combination of reducing agents coke and coal slightly increases the degree of extraction of manganese (examples 2, 4-5). Considered optimal recovery composition coal grades T and/or D, or different ratios of these coals (examples 3, 6-8), with the following ratios, wt. %:

марганцевая рудаmanganese ore 55,3-60,155.3-60.1 каменный уголь марки Т и/или марки Дcoal grade T and/or grade D 20,5-28,620.5-28.6 кварцитquartzite 8,2-9,68.2-9.6 доломитdolomite 7,8-10,17.8-10.1

Применение данного состава шихты позволяет повысить степень извлечения марганца в сплав и улучшить технико-экономические показатели плавки ферросидикомарганца.The use of this composition of the charge makes it possible to increase the degree of extraction of manganese into the alloy and improve the technical and economic indicators of melting ferromanganese.

Информация:Information:

1. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов. М., «СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ», 1999.1. Gasik M.I., Lyakishev N.P. Theory and technology of electrometallurgy of ferroalloys. M., "SP INTERMET ENGINEERING", 1999.

2. Патент РФ №2047664, С22С 33/04, опубл. 1995.11.10.2. RF patent No. 2047664, C22C 33/04, publ. 1995.11.10.

3. Патент РФ №2449038, С22С 33/04, опубл. 2012.04.27.3. RF patent No. 2449038, S22S 33/04, publ. 2012.04.27.

4. Совершенствование технологии производства марганцевых сплавов: материалы 2-й Грузинской республиканской научно-технической конференции, Тбилиси, 1978,4. Improving the technology for the production of manganese alloys: materials of the 2nd Georgian Republican Scientific and Technical Conference, Tbilisi, 1978,

Claims (2)

Шихта для получения ферросиликомарганца в электрических печах, содержащая марганцевую руду, углеродистый восстановитель, кварцит и доломит, отличающаяся тем, что в качестве восстановителя применяют каменный уголь марки Т и/или марки Д, при следующих соотношениях, мас. %:A charge for producing ferrosilicomanganese in electric furnaces containing manganese ore, a carbonaceous reducing agent, quartzite and dolomite, characterized in that coal of grade T and/or grade D is used as a reducing agent, in the following ratios, wt. %: марганцевая рудаmanganese ore 55,3-60,155.3-60.1 каменный уголь марки Т и/или марки Дcoal grade T and/or grade D 20,5-28,620.5-28.6 кварцитquartzite 8,2-9,68.2-9.6 доломитdolomite 7,8-10,17.8-10.1
RU2021137945A 2021-12-20 Charge for obtaining ferrosilicomanganese RU2774703C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2774703C1 true RU2774703C1 (en) 2022-06-21

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2047664C1 (en) * 1992-07-20 1995-11-10 Никопольский государственный завод ферросплавов Silicomanganese smelting burden
KR100363608B1 (en) * 2000-12-26 2002-12-05 동부한농화학 주식회사 Method of low-carbon ferromanganese(LCFeMn) manufacturing by recycling dust containing manganese
ZA200610458B (en) * 2006-03-10 2008-06-25 Renova Invest Proprietary Ltd Production of ferrosilicomanganese alloys
RU2449038C1 (en) * 2010-09-23 2012-04-27 УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИИ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН (ИМЕТ УрО РАН) Charge for smelting ferrosilicomanganese

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2047664C1 (en) * 1992-07-20 1995-11-10 Никопольский государственный завод ферросплавов Silicomanganese smelting burden
KR100363608B1 (en) * 2000-12-26 2002-12-05 동부한농화학 주식회사 Method of low-carbon ferromanganese(LCFeMn) manufacturing by recycling dust containing manganese
ZA200610458B (en) * 2006-03-10 2008-06-25 Renova Invest Proprietary Ltd Production of ferrosilicomanganese alloys
RU2449038C1 (en) * 2010-09-23 2012-04-27 УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИИ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН (ИМЕТ УрО РАН) Charge for smelting ferrosilicomanganese

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МАРГАНЦЕВЫХ СПЛАВОВ. МАТЕРИАЛЫ 2-Й ГРУЗИНСКОЙ РЕСПУБЛИКАНСКОЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ТБИЛИСИ, 1978, с.226-230. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1301340C (en) Rare earth boron micro-alloyed high manganese steel
CN111286611B (en) Method for smelting chromium-nickel-containing iron and nickel from laterite-nickel ore
Holtzer et al. The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process
CN112877603A (en) Alloy material for incinerator grate and preparation method thereof
US2395029A (en) Method of reducing iron ores
RU2774703C1 (en) Charge for obtaining ferrosilicomanganese
CN107828930A (en) A kind of high phosphorus high ferro difficulty selects the method that the deferrization of manganese ore dephosphorization produces ultrapure Mn-rich slag
CN111519067A (en) High-performance, low-cost and high-strength titanium alloy
Matinde et al. Metallurgical overview and production of slags
CN114277215B (en) Method for smelting low manganese steel by using high manganese scrap steel in medium frequency induction furnace
US3043681A (en) Metallurgical processes
WO2001086006A2 (en) Improved process for the production of stainless steels and high chromium steels and stainless steelproduced thereby
CN112746143A (en) Process for smelting low-carbon ferroalloy in direct-current electric arc furnace without coke
CN102102138A (en) Method for solving problem of copper segregation in steel
RU2821213C1 (en) Charge for production of iron ore agglomerate
RU2142018C1 (en) Briquette for metallurgical production
CN102747187B (en) Special smelting process of core rod steel
WO2017164898A1 (en) Method of treating unrefined tungstic acid to produce alloy grade tungsten for use in tungsten bearing steels and nickel based superalloys
RU2395609C1 (en) "kazakhstan" alloy for steel deoxidising and alloying
CN106392370A (en) Welding wire for ocean engineering and smelting method thereof
CN102828099A (en) Silicon manganese barium vanadium ferrum composite alloy used for smelting steel, and preparation method thereof
US781808A (en) Process of reducing vanadium.
RU2403305C2 (en) Charge for obtaining high-carbon ferrochrome
RU2697129C2 (en) Method of loading charge into arc electric furnace for steel melting
RU2308493C2 (en) Briquette for melting of manganese-containing cast iron