SU1765232A1 - Способ производства ферросплавов - Google Patents

Description

1

(21)4889425/02

(22) 10.12.90

(46) 30.09.92. Бюл. № 36

(71)Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов

(72)Г.И. Капланов. В.А. Воронов и А.В. Коваль

(56) Гасик М. И. и Емлин Б. И. Электрометаллурги  ферросплавов. Киев; В ища школа, 1983. с. 153.

Гасик М. И. и Л кишев Н. П. Теори  и технологи  производства ферросплавов. М.: Металлурги , 1988, с. 324. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСПЛАВОВ

(57) Использование: относитс  к области черной металлургии, конкретно к производству углеродистых ферросплавов: феррохрома или ферромарганца. Сущность изобретени : выплавка ферросплавов в печи , выпуск шлака из первого ковша в каскад- но установленный второй печь-ковш. В печи-ковше углетермическим или металло- термическим способом довосстанавливают ведущие элементы из шлака, выпускают металлическую фазу из печи-ковша, добавл ют шихтующие материалы в количестве, обеспечивающем получение требуемого состава шлака, продувают шлаковый расплав газом, разливают или гранулируют шлак. 1 табл.

Изобретение относитс  к области черной металлургии, в частности, производству ферросплавов.

Известен способ выплавки ферросплавов в руднотермической печи, включающий расплайление шихты, выпуск продуктов плавки в ковш с последующим замораживанием шлака путем добавки в шлак тугоплавкой составл ющей и разливкой металла. Недостаток указанного способа заключаетс  в высоких потер х ферросплавов со шлаком как в виде запутавшихс  корольков, так и в виде оксидов ведущих элементов.

Известен способ-прототип, включающий выплавку ферросплавов в руднотермической печи, выпуск продуктов плавки в каскадно установленные ковши, При этом металл скапливаетс  в первом ковше, а шлак переливаетс  во второй и последующие . Указанный способ позвол ет уменьшить потери ферросплавов в виде запутавшихс  корольков за счет исключени  операции загущени  шлака. Однако потери ферросплавов с отвальными шлаками „ остаютс  высокими.

Цель изобретени  - повышение извлечени  ведущих элементов, утилизации отвальных шлаков ферросплавного производства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что ферросплавы выплавл ютс  в руднотермической печи, продукты плавки выпускаютс  в каскадно установленные ковши, причем шлак из первого ковша, который  вл етс  металлоприемником. переливаетс  во второй печь-ковш, в котором провод т углетер- мическое восстановление ведущих элементов, выпуск металлической фазы из печи-ковша, добавку шихтующих материалов , в количестве, обеспечивающем получение требуемого состава шлака, продувку шлакового расплава газом, разливку или гранул цию шлака.

Перелив шлака из первого ковша,  вл ющегос  металлоприемником, в печь-ковш

позвол ет нагреть шлак в печь-ковш до требуемой температуры, произвести присадку восстановителей и флюсующих добавок, провести восстановление элементов из шлака и получить требуемый со- став шлака,

Углетермическое или металлотермиче- ское восстановление проводитс  в зависимости от того, какой ферросплав необходимо получить, В случае получени  углеродистого ферросплава, например, углеродистого феррохрома или ферромарганца в качестве восстановител  используют кокс, углерод, антрацит, при получении низкоуглеродистых , например, феррохрома, .ферромарганца и др. ферросплавов в качестве восстановителей используютс  кремний, алюминий и др. металлические восстановители.

Количество присаживаемого восстано- вител  определ етс  общеизвестным расчетным путем в зависимости от массы шлака, массовой доли восстанавливаемых элементов, массовой доли элемента восстановител  в материале восстановителе.

Добавка шихтующих материалов позвол ет получить требуемый состав шлака, который может использоватьс  в строительной индустрии и других област х народного хоз йства.

Количество добавл емых шихтующих материалов зависит от количества шлака в ковше, исходного и требуемого конечного состава и определ етс  расчетным путем с использованием общеизвестных балансо- вых уравнений.

Продувка шлакового расплава газом позвол ет усреднить температуру и химический состав шлака в ковше.

Пример осуществлени  способа.

Шихту дл  выплавки углеродистого ферромарганца массой 5 кг расплавл ли в печи сопротивлени . После расплавлени  и нагрева до 1500-1520°С продукты плавки сли- вали едва каскадно установленных ковша. Первый ковш служил металлоприемником, во второй печь-ковш переливалс  шлак из первого ковша. Второй печь-ковш нагревали до 1580-1600°С, присаживали кокс в количестве 0,096 кг. Количество присаживае- мого кокса было определено расчетным путем с использованием общеизвестных балансовых уравнений следующим образом .

Масса шлака в печь-ковше составл ла 2,8 кг, массова  дол  марганца в шлаке 13,4%. В качестве восстановител  используетс  кокс с массовой долей углерода 85,7%. Марганец в шлаке св зан в основном в закись марганца. Исход  из стехиометрического уравнени  МпО+С СО+Мп дл  восстановлени  одного килограмма марганца требуетс  0,22 кг углерода. Дл  восстановлени  2,8x0,143-0,375 кг Мп, наход щегос  в шлаке, требуетс  0,083 кг углерода или 0,096 кг кокса.

Шлак продували инертным газом, а после израсходовани  кокса металл выпускали из печи-ковша. В оставшийс  шлак добавл ли известь в количестве 1,01 кг. Это обеспечило получение конечного шлака с требуемым отношением CaO/SIO2 2. Расчет количества присаживаемой извести проводилс  следующим образом. Масса шлака в печь-ковше после выпуска металла составила 2,3 кг. Массова  дол  в шлаке составл ла СаО-38,4%, Si02-34,6%, . МдО, NaaO, Сг20з, С и др. - остальное. Масса СаО в шлаке составл ла 0,88 кг, SI02 - 0,8 кг. Дл  получени  требуемой основности CaO/SIOa 2, в шлак необходимо добавить 0,88x2-0,,96 кг СаО. Массова  дол  СаО в извести составл ла 95%. Следовательно, количество присаживаемой извести равно 0,96:0,,01 кг.

После нагрева шлака до температуры 1700°С его продували кислородом и выпускали на металлический лист.

Дл  получени  низкоуглеродистого феррохрома после выпуска продуктов плавки в печь-ковше было проведено сили- котермическое восстановление марганца. Масса присаживаемого ферросилици  составл ла 0,15 кг. Расчет количества ферросилици  проводилс  исход  из протекани  реакции:

2MnO+Si Si02-t-2Mn.

на восстановление 1 кг марганца расходуетс  0,25 кг кремни . Массова  дол  кремни  в ферросилиции составл ла 63%. Количество присаживаемого ферросилици  равно

0,375 0,25

0,63

0,15кг.

После продувки шлака аргоном и выпуска металла масса шлака составл ла 2,65 кг и шлак имел следующий химический состав (массова  дол . %) СаО - 33,2, ,4, , MgO, NaaO. FeO и др. - остальное.

Дл  получени  в шлаке основности СаО/5Ю2 2 в шлак добавл ли 1,49 кг извести . Расчет количества присаживаемой извести проводили по вышеописанной методике.

Дл  сравнени  была проведена выплавка ферросплавов по способу-прототипу. Навеску шихты дл  выплавки ферромарганца массой 5 кг расплавл ли в печи сопротивлени . Продукты плавки сливали в каскадно установленные ковши и анализировали,

Показатели плавок приведены в таблице . Как следует из таблицы, сквозное извлечение марганца при использовании за вл емого способа повышаетс  на 7,3-8,7%.

Полученный за вл емым способом шлак может использоватьс  в строительной промышленности. Таким образом, за вл емый способ позвол ет производить ферросплавы по безотходной технологии.

Экономическа  эффективность за вл емого способа без учета экологической эффективности получаетс  за счет повышени  сквозного извлечени  элементов и использовани  отвального шлака в строй- индустрии или других област х народного хоз йства.

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ производства ферросплавов, включающий выплавку ферросплавов в печи , выпуск продуктов плавки в каскадно установленные ковши, отличающийс  тем, что, с целью повышени  извлечени  ведущих элементов, утилизации отвальных шлаков, шлак из первого ковша переливают в каскадно установленный второй печь- ковш, где углетермическим или металлотер- мическим способом довосстанавливают ведущие элементы из шлака, добавл ют шихтующие материалы в количестве, обеспечивающем получение требуемого состава шлака, продувают шлаковый расплав газом, разливают или гранулируют шлак.