Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Технико-экономические показатели производста ферромарганца

Низкофосфористый углеродистый ферромарганец производят двухстадийным непрерывным процессом из богатого низкофосфористого шлака. Применение в качестве флюса доломита позволяет получить сплав с содержанием 0,03—0,04% P и 0,4 — 0,8% Si.

Разработан ряд технологических процессов производства углеродистого ферромарганца из низкосортных марганцевых руд и концентратов, основанных населективном восстановлении железа и фосфора из них и последующем получении товарных сплавов марганца из безжелезистого низкофосфористого шлака.

Фосфористый чугун перерабатывают продувкой в основном конвертере на сталь. Использование дешевой бедной руды и получение в качестве побочного продукта стальных слитков обеспечивают высокую экономичность процесса. 1 Показатели даны на 1 базовую тонну углеродистого ферромарганца и бесфосфористого высокомарганцевого шлака.

Бесфосфористый высокомарганцовистый шлак, предназначенный для выплавки низкофосфористых сплавов марганца и металлического марганца, выплавляют периодическим процессом в наклоняющихся печах с магнезитовой футеровкой мощностью 3 МВА.

Шихту рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить в ходе плавки полное восстановление содержащихся в руде железа и фосфора и незначительной части марганца. Обычный состав колоши на одну плавку характеризуется следующими цифрами: 12,5 т марганцевой руды (48% Mn), сухой (фракция 0—80 мм), 0,9—1,1 т коксовой мелочи, 1,1—1,3 т кварцитовой мелочи, 0,8—1,0 т отвальных шлаков (фракция 80 мм) силикомарганца (20% Mn и 50% SiO2) и 0,4 т отходов от чистки сплава. В шихту целесообразно присаживать некоторое количество окислов железа, поскольку это позволяет увеличить извлечения марганца в шлак из руды.

Мощность печи увеличивают постепенно со ступени напряжения 160—170 В и через 40—60 мин печь переводят на рабочее напряжение 130—140 В. Рабочая сила тока должна составлять около 18 кА. При загрузке шихты к стенам печи заваливают в основном коксик, а затем загружают остальные компоненты шихты. По мере проплавления шихты в центре печи ее подгребают от бортов печи к электродам. Готовность плавки определяется полным проплавлением шихты, достаточной жидкоподвижностью шлака, обеспечивающей осаждение капель фосфористого сплава, и расходом электроэнергии на 1 т загруженной руды, равным 4,5 ГДж (1250 кВт-ч).

Шлак характеризуется следующим составом, %: 62,0 — 66,0 MnО; 25—27 SiO2; 0,2—0,6 FeO; 3,5—5,0 СаO; 2,0—4,0 Аl2O3; 1,0 — 2,0 MgO и 0,010—0,017 Р. Его выпускают 2—3 раза в смену и один раз в двое суток выпускают образующийся попутно железомарганцевый сплав («попутный металл»), содержащий 54—64% Mn; 28— 37% Fe; 3,0—6,0% С; 0,5—0,7% Si и 2,5—4,0% Р. Этот сплав применяют при выплавке автоматной стали. Количество его невелико и составляет 50—70 кг на 1 т шлака. Полезное использование марганца равно 94%. 

В жидком состоянии железо и марганец полностью взаимно растворимы, химических соединений они не образуют. Сплавы марганца, содержащие 75—85% Mn, с железом легкоплавки, температура плавления железа и марганца составляет около 1380° С.

С углеродом марганец образует карбиды Mn7C3, Mn3C, Mn5C3 и Мn4C (точнее Mn23C6). Известны сплавы марганца с кремнием: Mn2Si (20,3% Si), MnSi (33,8% Si) и Mn2Si3 (43,4% Si) с температурой плавления соответственно — 1320, 1260 и 1170° С. Наиболее прочным из них является MnSi [H°298 = 60,60 МДж (145 ккал). Поскольку силицид марганца прочнее карбида, с увеличением содержания кремния в сплаве содержание углерода падает. С кислородом марганец образует четыре окисла: MnO2, Mn2O3, Mn3O4 и MnO. Из них наиболее прочен MnO, температура диссоциации которого выше 3000° С. Известно существование следующих фосфидов марганца: Mn5P2, MnP, MnP2 и MnP3.

Читать далее >>

Источник [4] → список литературы.



Вернуться в начало раздела: Производство ферросплавов
Вернуться на главную: Черная металлургия