SU1194904A1 - Способ подготовки марганцевого сырь к плавке дл производства ферросплавов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МАРГАНЦЕВОГО СЫРЬЯ К ПЛАВКЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСПЛАВОВ, включающий обжиг в восстановительной атмосфере до температуры не ниже 1050°С, отличающийс  тем, что, с целью получени  металлизованного продукта , обеспечиванхцего повышение извлечени  марганца в сплав, обжиг ведут в две стадии: на первой - при поддер жании температуры 800-850 с в .течение 3-5 ч, а на второй- при 1100-1200°С в течение 10-20 мин:а S

Description

;о ;о

.

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к способам подготовки марганцевого сьфь  к электрометаллургическому переделу.

Целью изобретени   вл етс  получение металлизованного продукта, обеспечивающего повышение извлечени  марганца в сплав.

При обжиге марганцевого сырь  в восстановительной атмосфере, например в шахтной печи, термическа  обработка сырь  ведетс  в две стадии: на первой - при температуре 800-850°С в течение 3-5 ч, а на второй - при 1100-1200 С в течение 10-20 мин.

Применение термической обработки в две стадии обусловлено особенност ми химико-минералогического состава и структуры марганцевого сьрфь , св занные с егр вулканогенно-осадочным происхождением, определившим его гидратную природу, нестехиометричный состав, метастабильное состо ние . В результате такой термической обработки рудное вещество вначале тер ет максимум влаги переход  в соединение с дефицитом кислорода, непосредственно св занного с марганцем и кремнием. С повышением температуры образовавшиес  соединени  диспропорционируют на металлическую и окисную фазы. Содержание металлической фазы составл ет около 15-20%.

Необходимость первой стадии термической обработки марганцеворудного сьфь  в температурном интервале 800-850 С с экспозицией в восстановительной атмосфере в течение 3-5 ч определ етс  тем, что при данных услови х окспериментально установлены максимум удалени  структурно-св занной влаги и по вление в продуктах низших металлообразующих окислов марганца и кремни .

Обжиг при температуре ниже 800°С сохран ет в материале (рудном веществе ) св занную влагу и способствуе образованию прочных кислородных соединений марганца и кремни  на следующей более высокотемпературной стадии термической обработки.

Нагрев до температуры Bbmie 850°С без соответствующей вьщержки также приводит к образованию стабильных окислов (Мп и SiOg), которые присутствуют в свободном состо нии и в

949042

виде силикатных соединений и не  вл ютс  в даннь1х услови х металлообразующими фазами.

При вьщержке в температурном интервале 800-850 С менее 3 ч полное удаление св занной влаги не происходит , а ее остатки в дальнейшем способствуют развитию окислительных реакций. Экспериментально установлено, что дл  завершени  процессов дегидратации достаточна 5-часова  выдержка материала в указанном температурном интервале. Таким образом, увеличение длительности нагрева бо (5 лее 5 ч нецелесообразна.

Обжиг на следующей более высокотемпературной стадии в интервале 1100-1200°С и вьщержке 10-20 мин обеспечивает частичную металлизацию 20 рудного вещества за счет образовани , а затем и диспропорционировани  максимального количества низпшх окислов.

Экспериментально установлено, что 25 нагрев до температуры ниже 1100 С  вл етс  недостаточным дл  названного процесса.

Учитыва  высокую скорость кристаллохимических преобразований при .JQ 1100-1200 С, длительность изотермической выдержки в этом интервале, необходима  и достаточна  дл  протекани  описанных реакций, составл ет 10-20 мин.

Полученный при температуре не ме нее 1100°С и выдержке 10-20 мин

частично металлизованный продукт может поступать непосредственно в ферросплавную руднотермическую печь, где пройдет его дальнейший нагрев, плавление и восстановление. Учитыва , что восстановительно-теплова  обработка может проводитьс  в агрегате, достаточно удаленном от ферросплавной печи, следует ограничить температуру нагрева 1200 С, что меньше температуры разм гчени  сьфь . В этом случае ликвидируетс  опасность разрушени  окускованного материала, настьшеобразование в агрегате дл  восстано вительно-тепловой обработки.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Тонкоизмельченное марганцевое сьфье смешивают со св зующим и окус55 ковывают окатыванием и,пи брикетированием . Окускованное до размера более 8 мм (по УСЛОВИЯМ газопроницаемости обжиговых и плавильных уст3

ройстч) сырье подают в шахтную печь где оно последовательно проходит зоны сушки дл  полимеризации св зующего , зону нагрева до 800-850 С с пребыванием в ней материала в течение 3-5 ч, aoiry нагрева до 11001200 С, обеспечивающую пребывание в ней материала в течение 10-20 мин . Дл  создани  восстановительной атмосферы может использоватьс  отход щий газ ферросплавных печей. Возможна комбинаци  шахтной и ферросплавной печей.

Пример 1. Измельченный на дезинтеграторе (размер частиц менее 1 мм с преобладанием фракции 100 мкм) окисньй марганцевый концентрат II сорта смешивалс  со св зующим - сульфит-спиртовой бардой плотностью 1280-1300 кг-м при расходе св зующего 4,5% от массы концентрата. Шихта окомковывалась на тарельчатом гранул торе диаметром 1 м-с получением окатышей класса +8 мм. Окатьгаи подсушивались в сушильном шкафу при 110°С в течение 3ч, после чего подвергались, термической обработке в печи Таммана . Режимные параметры обработки и показатели металлизации окатьш1ей приведены в табл. 1. Оценку металлизации окатьш1ей производили кристаллооптическим методом на полированных шлифах в отраженном свете.

949044

Как видно из приведенных в табл. 1 данных, в оптимальном режиме термической обработки по предлагаемому способу степень металлиза , ции достигает 20%.

Пример 2. Согласно прототипу бьти изготовлены рудоугольные окатыши из окисного марганцевого концентрата II сорта и газового угл  (10%), обожженные в восстановительной атмосфере при 1050 С.

В лабораторной хроматографической установке выполнено сравнительное изучение восстановимости рудоугольных окатьппей по прототипу и частично металлизованных окатышей по предлагаемому способу.

Нагрев шихты на силикомарганец велс  со скоростью 10 град/мин до 1500 С с последующей изотермической

20 выдержкой в течение 30 мин. Результаты опытов приведены в табл. 2.

Таким образом, использование полученных по предлагаемому способу металлизованных окатышей по сравнению с полученными согласно прототипу восстановленными рудоугольными окатьппами позвол ет повысить извлечение марганца в сплав на 4,5%.

При объеме производства силикомарганца пор дка 1 млн. т. в год годова  экономи  доставл ет, около 3 млн. руб.

Таблицам

17503,0115015

27505,0115015

38002,5115015

48003,0115015

В св зи с наличием после I ступени обработки остаточной гидратной влаги металлизаци  в дальнейшем не происходкла

То же

Степень удалени  гидратной влаги на 1 ступени обработки 80%, степень металлизации 5%

Степень удалени  гидратной влаги 100% степень меташтизащга 12%

Степень металлизации, %

Продолжение табл

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МАРГАНЦЕВОГО СЫРЬЯ К ПЛАВКЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСПЛАВОВ, включающий обжиг в восстановительной атмосфере до температуры не ниже 1050°С, отличающийся тем, что, с целью получения металлизованного про- . дукта, обеспечивающего повышение извлечения марганца в сплав, обжиг ведут в две стадии: на первой - при поддержании температуры 800-850°С в течение 3-5 ч, а на второй- при 1100-1200°С в течение 10-20 мин;· «60