SU1733479A1 - Способ доменной плавки ферромарганца - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при производстве ферромарганца в доменных печах. Сущность: загрузку карбонатных марганцевых руд осуществл ют с коксом, имеющим реакционную способность 0,19-0,36 мл/г-с.3 ил , 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при производстве ферромарганца в доменных печах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ доменной плавки ферромарганца с заменой в загружаемой шихте части окисных марганцевых концентратов карбонатными.

При замене части окисных марганцевых концентратов карбонатными значительно повышаетс  интенсивность плавки, производительность доменной печи, а также увеличиваетс  степень извлечени  марганца.

Однако вследствие использовани  карбонатной марганцевой руды снижаетс  температура колошника (из-за расхода тепла на разложение карбонатов марганцевой руды), что затрудн ет удаление щелочей через колошник , приводит их к накоплению в печи и нарушению газодинамического и теплового режима. Последнее ограничивает возможность достижени  максимального извлечени  марганца.

Цель изобретени  - повышение степени извлечени  марганца.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу доменной плавки ферромарганца , включающему загрузку карбонатных марганцевых руд и кокса с различными физико-химическими свойствами, загрузку карбонатных марганцевых руд в печь производ т с коксом, имеющим реакционную способность 0,19-0,36 мл/г-с, определ емую объемным методом при 10000°С (ГОСТ 10089-79).

Предлагаемый способ позвол ет повысить степень извлечени  марганца и стабилизировать тепловой режим плавки.

Как показали исследовани , невозможность достижени  максимального извлечени  марганца при назначении в шихту карбонатной марганцевой руды обусловлено следующим. В процессе схода и нагрева материалов в печи происходит разложение карбонатов марганцевой руды в интервале 520-750°С, которые представлены преимущественно манганокальцитом МпСа(СОз)2 Разложение манганокальцита при нагреве протекает в 2 этапа:

МпСа(СОз) МпО + СаСОз + С02

СаСОз- -СаО + С02

сл С

OJ OJ 4 ,vj

Ю

i

На фиг, 1 показан ход разложени  ман- ганокальцита при нагреве. Крива  1 характеризует изменение во времени температуры нагрева, а крива  2 -- изменение градиента потерь массы манганокаль- цитом во времени.

Из фиг. 1 видно, что разложение манга- нокальцита начинаетс  при 520°С и заканчиваетс  при 730-750°С. Указанный интервал температур разложени  мангано- кэльцита соответствует уровню температур на колошнике доменной печи при выплавке ферромарганца. Разложение карбонатной марганцевой руды снижает температуру колошника по результатам исследований на 25-30°С на каждые 10% массовых долей в шихте карбонатной марганцевой руды. По- пижение температуры колошника и смещение зоны накоплени  щелочей в нижние горизонты печи приводит к снижению доли щелочей, удал емых через колошник, и к накоплению их в печи. Это, в свою очередь, снижает степень извлечени  марганца и нарушает стабильность тепловой работы печи. Как показали исследовани , увеличение щелочной нагрузки на 1 кг/т сплава снижает степень извлечени  марганца на 0,4-0,6%. На фиг. 2 показаны зависимости доли удал емых щелочей через колошник (крива  1) и степени извлечени  марганца (крива  2) от температуры колошника.

Из фиг. 2 видно, что с при понижением температуры колошника с 600 до 300°С дол  удал емых через колошник щелочей снижаетс  с 97 до 87%, а степень извлечени  марганца относительно базового уровн  (при t 600°С) снижаетс  на 3,5%.

Таким образом, использование карбонатной марганцевой руды не дает полного положительного эффекта без специальных мер по снижению количества накапливающихс  в печи щелочей.

Сущностью изобретени   вл етс  снижение щелочепоглотительной способности кокса и повышение степени извлечени  марганца за счет назначени  в шихту кокса с реакционной способностью 0,19-0,36 мг/гс.

На фиг. 3 показаны экспериментальные зависимости щелочепоглотительной способности кокса и степени извлечени  марганца от реакционной способности кокса. Крива  1 характеризует зависимость щелочепоглотительной способности кокса в массовых дол х от его реакционной способности, крива  2 - зависимость степени извлечени  марганца в массовых дол х от реакционной способности кокса.

Из фиг. 3 видно, что использование кокса с реакционной способностью (0,19- 0,36) мг/г.с понижает количество накапли-

ваемых с коксом в печи щелочей на отн.

35-40% и повышает степень извлечени 

марганца на4,5-4,8 отн. % илиЗ,5-3,7абс.%.

Отличительной особенностью предлагаемого способа  вл етс  то, что загрузку карбонатных марганцевых руд произзод т с коксом, имеющим реакционную способность в пределах 0,19-0,36 мл/пс, определ емую объемным методом при 1000°С.

Загрузка кокса с реакционной способностью 0,19-0,36 мг/г с вместо 0,5 мл/г-с (характерной дл  кокса Ясиновского КХЗ) позвол ет понизить количество циркулирующих в печи щелочей на 35-40 отн.% и повысить степень извлечени  марганца на 4,5-4,8 отн.%.

Значение реакционной способности кокса 0,36 мл/г с обусловлено тем, что при увеличении реакционной способности более 0,36 мл/г с резко повышаетс  щелоче- поглотительна  способность кокса, что ведет к росту потерь марганца с возгонами и, как следствие, к снижению извлечени  марганца (фиг. 2).

Значение реакционной способности кокса 0,19 мл/г.с выбрано исход  из того, что дальнейшее уменьшение реакционной способности кокса с одной стороны не приводит к заметному снижению щелочепоглотительной способности кокса и увеличению извлечени  марганца, а с другой обусловливает снижение скорости восстановлени  МпО из жидкого шлака углеродом кокса и, таким образом, снижение общей степени

извлечени  марганца, а также неоправданное увеличение затрат на производство кокса повышенного качества (фиг. 3).

Таким образом, при использовании кокса с реакционной способностью 0,190 ,36 мл/г.с, обеспечиваетс  максимальное извлечение марганца и, кроме того, достигаетс  наиболее полна  экономи  кокса вследствие предотвращени  реакции взаимодействи  С02 карбонатов марганцевой

руды с углеродом кокса.

Пример 1. Плавку ферромарганца провод т в доменной печи объемом 1033 м . В состав рудной части шихты задают 20% карбонатной руды и 80% окисной. В печь

загружают кокс с реакционной способностью 0,25 мл/г-с. При коксовой колоше 6 т расход руды в подачу устанавливают 9 т, в том числе карбонатной 1,8 т. Дл  получени  заданной основности шлака CaO/S:02 1,40

в подачу загружают 2,8 т флюсов, Расход стружки 0,650 т на подачу. Температура колошника 500°С, а температура дуть  1150°С. В результате плавки достигаетс  степень извлечени  марганца 79%, удельный расход кокса 1799 кг/т, производительность 446 т/сут.

Основные показатели доменной плавки ферромарганца в доменной печи объемом 1033 м дл  различных примеров выполн емых согласно предлагаемому способу приведены в таблице (примеры 3-5 - в пределах предлагаемого способа, примеры 1, 2 и 6 при запредельных значени х .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ доменной плавки ферромарганца , включающий загрузку карбонатных мар- ганцевых руд и кокса с различными физико-химическими свойствами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени извлечени  марганца, загрузку карбонатных марганцевых руд в доменную печь производ т с коксом, имеющим реакцион- ную способность 0,19-0,36 мл/г.с.

   9QQ

   О о

   800

   700

   6QO

   50° 400

   30 40 50 60 70 ВРЕМЯ , МИН

   80

   §

   CR

   3

   §

   V

   W

   о з: О)

   I

   №

   0В

   5R

   3

   I

   ъ§ d

   Г

   5 :

   - Q

   ч

   §3 1

   S5oe.

   а:

   §

   t

   OS

   300 ЦОО 500 600

   Температура. колоиинина,°С

   л  г. 2

   2