Ферросплавное производство

Вещественный состав, физико-химические и металлургические свойства вторичных оксидных и металлосодержащих материалов

Вещественный состав шлаков и продуктов его переработки, а также шламов аглофабрики и газоочисток плавильных цехов, пылей вентиляционных и аспирационных систем газоочисток приведен в табл. 20.2, а гранулометрических в табл. 20.3. Массовая доля марганца в отвальных шлаках силикомарганца и ферромарганца колеблется в пределах 11—14%. Концентрация марганца в шлаковом песке, образующемся в результате дробления и рассева шлака силикомарганца по фракциям, выше (16—18 %), что обусловлено наличием корольков сплава.

Химический состав вторичных марганецсодержащих материалов

Отвальные шлаки и шлаковый песок представлены силикатами марганца, марганцево-силикатным стеклом, сравнительно крупными (1—3 мм) и мелкими корольками и частицами металла.

Содержание металлической фазы в отвальном шлаке силикомарганца составляет 2—4 %, а в шлаковом песке — 5 —12 %. Она содержит 70—72 % марганца, 13—17 % кремния, 0,4—0,5 % фосфора, 2,1—2,3 % углерода, остальное — железо, т. е. соответствует составу силикомарганца марок СМн14Р—СМн17Р.

Гранулометрический состав материалов

Некондиционная мелочь силикомарганца по химическому составу соответствует силикомарганцу марки СМн17Р. В виде примеси она содержит 1,7—2,5 % извести, используемой в качестве противопригарного материала при разливке сплава, для опрыскивания мульд разливочных машин.

Концентрация марганца в металлоконцентрате пневмосепарации составляет 44—50 %, а гидроотсадки — 50—65 %. Количество металлической фазы в этих материалах колеблется в пределах 40—50 % и 80—90 % соответственно.

Шламы аглофабрики и газоочисток плавильных цехов имеют высокую влажность (15—32 %) и содержат соответственно 25—28 % и 16,5—20 % марганца.

Шламы неоднородны по микроструктуре и наряду с остроугольными частицами диаметром 0,01 —0,04 мм, представленными преимущественно оксидами марганца, железа и их сростками с силикатами и кварцем, имеются круглые частицы диаметром 0,02—0,06 мм, которые состоят из оксидов марганца и включений углерода. В шламах содержится значительное количество мелких частиц извести, известняка и глинистого материала. Оксиды марганца представлены гаусманитом и курнакитом, а железо — в основном сульфидами.

Пыли вентсистем и аспирационных систем газоочисток содержат соответственно 25—27 % и 20—25 % марганца и состоят, в основном, из оксидов, силикатов и карбонатов марганца, а также включений угля и кварца.

Шламы и пыли газоочисток имеют повышенную концентрацию серы (0,3—2,5 %), цинка (0,6—2,5 %) и свинца (0,5—1,5 %).

Металлоконцентрат пневмосепарации представлен в основном фракцией свыше 5 мм (97,4 %), а гидроотсадки — менее 5 мм (97,3 %). По плотности и температуре плавления эти материалы отличаются незначительно.

Некондиционная мелочь силикомарганца состоит в основном из фракции 0,5—5 мм (81,8 %). Ее плотность составляет 4,2 • 103 кг/м3, температура начала размягчения 1453 К, а конец плавления — 1618 К.

Шламы и пыли представлены значительным количеством мелкодисперсной фракции 0,05 мм (27—87,9 %), характеризуются высокой удельной поверхностью и близкими значениями температуры плавления.

Физические свойства марганецсодержащих материалов

Физические свойства металлосодержащих материалов приведены в табл. 20.4. Шлаковый песок на 90—95 % представлен фракцией менее 3 мм, имеет плотность 3,23 • 103 кг/м3, а температуру начала размягчения 1418 К. Конец плавления расплава происходит при 1588 К.

Все рубрики