Ферросплавное производство

Металлический марганец

Существуют три способа производства металлическо­го марганца — алюминотермический, электротермиче­ский и электролитический.

Алюминотермический марганец в СССР в настоящее время не производят, так как даже при выборе особо чи­стого и богатого по марганцу сырья сплав получается загрязненным фосфором, алюминием и другими вредны­ми примесями.

Основное количество металлического марганца в СССР производят электротермическим способом в три стадии:

  1. выплавка высокомарганцовистого бесфосфористого шлака;
  2. получение высококремнистого силикомарганца;
  3. выплавка металлического марганца.

Физико-химические основы третьей стадии передела аналогичны выплавке рафинированного ферромарганца. Плавку ведут во вращающихся и наклоняющихся печах мощностью до 5 МВ·А с магнезитовой футеровкой. Набор нагрузки и расплавление шихты ведут на рабочем напря­жении 276—320 В, восстановительный период плавки при 254—276 В и прогрев расплава перед выпуском при 230—254 В.

Выплавку металлического марганца ведут периоди­ческим процессом. После выпуска очередной плавки по всей площади подины задают с шихтой 30—40% силикомарганца и затем заливают 8—10 т шлака. После на­бора нагрузки на шлак загружают оставшуюся часть из­вести в соответствии с массой залитого шлака. После расплавления шихты и прогрева расплава постепенно за­гружают остальной силикомарганец в твердом или жидком виде. За 30 мин до конца плавки для ускорения рафинирования металла от кремния в результате его перемешивания расплав продувают сжатым воздухом. Окончание плавки определяется расходом электроэнер­гии (на 1 т залитого шлака расходуется 1000—1200 кВт×ч), состоянием ванны и анализом металла.

Для получения плотного слитка и уменьшения отхо­дов металла при разделке после слива шлака металл можно вакуумировать в течение 5—10 мин при остаточ­ном давлении (3—5) • 105 Па (250—400 мм рт. ст.). Затем металл охлаждают в течение 3 ч в ковше и разливают в металлические изложницы. Примерный состав конеч­ного шлака следующий: 15,1% Mn; 28,8% SiO2; 46,5% CaO; 1,7% Al2O3; 2,8% MgO и 0,3% FeO. Основность шлака составляет 1,5—1,6.

Особо чистый электролитический марганец произво­дится электролизом сернокислых солей марганца. Способ позволяет даже из бедных руд получать очень чистый металл.

Все рубрики