yandex.metrica
Ферромарганец

Цеха по производству сплавов марганца

Как и кремний, марганец широко применяется в сталеплавильном производстве в качестве раскислителя и легирующего элемента. Средний расход марганца в черной металлургии составляет 7—9 кг на 1 т стали. Из всего сортамента марганцевых сплавов в наибольшем количестве производят углеродотермическим способом высокоуглеродистый ферромарганец и силикомарганец. Доля высокоуглеродистого ферромарганца в общем объеме производства марганцевых ферросплавов за рубежом составляет около 70%, а силикомарганца — около 25%.

Высокоуглеродистый ферромарганец получают в электрических и доменных печах, а силикомарганец — только в электропечах. При производстве ферромарганца в доменных печах применяется дефицитный дорогостоящий кокс. Перевод плавки ферромарганца из доменной печи в электрическую позволит снизить расход кокса и исключить применение дорогих природного газа и нефти. Поэтому в перспективе производство ферромарганца в доменных печах будет полностью прекращено.

В связи с большими запасами в Украине карбонатных марганцевых руд целесообразно выплавлять высокоуглеродистый ферромарганец в электропечах с использованием агломерированных (или обожженных) карбонатных концентратов. Так как в карбонатных рудах удельное содержание фосфора выше, чем в окисных, для получения стандартного по фосфору сплава в шихту следует добавлять малофосфористый марганцевый шлак или низкофосфористые концентраты. В настоящее время агломерат из карбонатных концентратов еще не производится. Поэтому используют окисные концентраты в смеси с производимым из них неофлюсованным или низкоофлюсованным агломератом, коксик, известняк или доломит. Технология получения необходимого для процесса высокоосновного агломерата пока не освоена. Силикомарганец выплавляют из смеси агломерата и окисного концентрата, кварцита, коксика и доломита. Оптимальная основность шлака при выплавке ферромарганца составляет 0,9—1,1, а при производстве силикомарганца 0,37—0,49. Высокоуглеродистый ферромарганец можно выплавлять и бесфлюсовым способом. Получаемый при этом шлак с 35 % Мn используют в качестве исходного сырья для выплавки силикомарганца взамен малофосфористого шлака.

Восстановление марганца при получении высокоуглеродистого ферромарганца в общем виде описывается реакцией: МnО + (1 + х) С = МnСх + СО.

При наличии оксидов железа в марганцевых концентратах температура начала восстановления монооксида марганца снижается и в реальном сплаве образуются карбиды типа (Mn, Fe)7C3. Получение силикомарганца может быть описано следующей схемой: (SiO2) + 2С + [MnСх] = [Мn — Si — Сх] + 2СО.

В отличие от бесшлакового процесса выплавки ферросилиция производство высокоуглеродистого ферромарганца и силикомарганца сопровождается образованием значительного количества отвального шлака. Кратность шлака при флюсовой плавке ферромарганца составляет 1,5—1,8, а при выплавке силикомарганца 1,1—1,3.

Высокоуглеродистый ферромарганец и товарный силикомарганец выплавляют в закрытых круглых электропечах типа РКЗ-22,5-27, а также в рудовосстановительных шестиэлектродных закрытых герметичных печах типа РПЗ-63М2 и РПЗ-63И1 с прямоугольной ванной (рис. 35.14). Печь типа РПЗ-63И1 работает в герметичном режиме за счет создания уплотнения вокруг электродов.

Металл и шлак из этих печей выпускают четыре-пять раз в смену (сплав в ковш, футерованный шамотом, а шлак – в стальные чаши). После загущения остатков шлака в разливочном ковше песком металл разливается на конвейерной машине в чугунные изложницы.