Регулювання відновлення кремнію при отриманні феросилікомарганцю в потужних електропечах
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій; Університет Аалто Гельсінкі, Фінляндія
Abstract
UKR: Мета. Регулювання відновлення кремнію при виплавці феросилікомарганцю пов'язано з досягненням його концентрації в готовому металі в межах 17-20%. Крім марганцевого агломерату кремній вноситься кремнеземом кварциту, що призводить до збільшення кратності шлаку і можливих втрат марганцю. Тому при плавці феросилікомарганцю необхідно відновлення кремнію розглядати нерозривно з відновленням марганцю. Методика. Забезпечення необхідного переходу кремнію і марганцю в готовий сплав залежить від багатьох факторів, основними з яких є: правильний вибір складу сировини і шлаку, витрата відновника, створення необхідної температури в печі та ін. Для визначення вибору оптимального складу шлаку досліджені умови відновлення кремнезему і оксиду марганцю під шлаками, які мали слідуючий вміст компонентів в %: МnО 45–10;SiO2-48;CaO 3-40;MgO - 2; основність:CaO + MgO/SiO2 коливалась від 0,1 до 0,88. Результати. При підвищенні основності шлаку умови відновлення SiO2 навіть на завершальній стадії процесу погіршуються настільки незначно, що в реальних умовах потужних рудовідновних електропечей вони не завжди можуть бути помічені. Відновлення МпО при виплавці силікомарганцю йде важче, ніж відновлення SiO2. Наукова новизна. Для наведених шлаків розраховували активність оксиду марганцю і кремнезему, оцінюючи рівноважний тиск РСО в функції від температури (α SiO2 склала: 0,332 - 0,426; α МпО 0,422 - 0,084). Практична значимість. Аналіз розрахунків показав,що рівноважний тиск РСО при відновленні чистого і розчиненого в шлаку (SiO2) і РСО (МпО) шлаків, склад яких наведено вище, видно, що при виплавці силікомарганцю створюються сприятливі умови для відновлення не тільки вільного кремнезему з кварциту і золи коксу, а й з шлаків, як немаючих сильних основних оксидів, так і з основністю 0,4 - 0,60. Для підвищення вилучення марганцю основність шлаку при виплавці феросилікомарганцю необхідно підбирати з урахуванням особливостей порожньої породи марганцевої сировини і її якості. Створення умов досягнення максимально можливого, економічно ефективного, корисного вилучення марганцю в сплав та зменшення його втрат з відвальними шлаками.
ENG: Purpose. Regulation of silicon recovery during ferrosilicomanganese smelting is connected with achieving its concentration in the finished metal within 17-20%. In addition to manganese agglomerate, silicon is introduced by quartzite silica, which leads to an increase in the slag multiplicity and possible manganese losses. Therefore, when smelting ferrosilicomanganese, it is necessary to consider the reduction of silicon inseparably with the reduction of manganese. Method. Ensuring the necessary transition of silicon and manganese into the finished alloy depends on many factors, the main of which are: the correct choice of the composition of raw materials and slag, the consumption of reducing agent, the creation of the necessary temperature in the furnace, etc. To determine the choice of the optimal composition of slag, the conditions of recovery of silica and manganese oxide under slags, which had the following content of components in %: МnО 45–10; SiO2-48; CaO 3-40; MgO - 2; basicity: CaO + MgO/SiO2 ranged from 0.1 to 0.88. The results. When the basicity of the slag increases, the conditions for SiO2 recovery even at the final stage of the process deteriorate so slightly that they cannot always be noticed in the real conditions of powerful ore-reducing electric furnaces. The recovery of MnO during the smelting of silicomanganese is more difficult than the recovery of SiO2. Scientific novelty. For these slags, the activity of manganese oxide and silica was calculated, evaluating the equilibrium pressure of PSO as a function of temperature (α SiO2 was: 0.332 - 0.426; α МпО 0.422 - 0.084). Practical significance. The analysis of calculations showed that the equilibrium pressure of РСО during the recovery of pure and dissolved in slag (SiO2) and РСО (МпО) slags, the composition of which is given above, shows that during the smelting of silicomanganese, favorable conditions are created for the recovery of not only free silica from quartzite and coke ash , but also from slags, both without strong basic oxides and with a basicity of 0.4 - 0.60. In order to increase the extraction of manganese, the basicity of the slag during the smelting of ferrosilicomanganese must be selected taking into account the characteristics of the blank rock of the manganese raw material and its quality. Creation of conditions for achieving the maximum possible, cost-effective, useful extraction of manganese in the alloy and reducing its losses with waste slag.
ENG: Purpose. Regulation of silicon recovery during ferrosilicomanganese smelting is connected with achieving its concentration in the finished metal within 17-20%. In addition to manganese agglomerate, silicon is introduced by quartzite silica, which leads to an increase in the slag multiplicity and possible manganese losses. Therefore, when smelting ferrosilicomanganese, it is necessary to consider the reduction of silicon inseparably with the reduction of manganese. Method. Ensuring the necessary transition of silicon and manganese into the finished alloy depends on many factors, the main of which are: the correct choice of the composition of raw materials and slag, the consumption of reducing agent, the creation of the necessary temperature in the furnace, etc. To determine the choice of the optimal composition of slag, the conditions of recovery of silica and manganese oxide under slags, which had the following content of components in %: МnО 45–10; SiO2-48; CaO 3-40; MgO - 2; basicity: CaO + MgO/SiO2 ranged from 0.1 to 0.88. The results. When the basicity of the slag increases, the conditions for SiO2 recovery even at the final stage of the process deteriorate so slightly that they cannot always be noticed in the real conditions of powerful ore-reducing electric furnaces. The recovery of MnO during the smelting of silicomanganese is more difficult than the recovery of SiO2. Scientific novelty. For these slags, the activity of manganese oxide and silica was calculated, evaluating the equilibrium pressure of PSO as a function of temperature (α SiO2 was: 0.332 - 0.426; α МпО 0.422 - 0.084). Practical significance. The analysis of calculations showed that the equilibrium pressure of РСО during the recovery of pure and dissolved in slag (SiO2) and РСО (МпО) slags, the composition of which is given above, shows that during the smelting of silicomanganese, favorable conditions are created for the recovery of not only free silica from quartzite and coke ash , but also from slags, both without strong basic oxides and with a basicity of 0.4 - 0.60. In order to increase the extraction of manganese, the basicity of the slag during the smelting of ferrosilicomanganese must be selected taking into account the characteristics of the blank rock of the manganese raw material and its quality. Creation of conditions for achieving the maximum possible, cost-effective, useful extraction of manganese in the alloy and reducing its losses with waste slag.
Description
Keywords
силікомарганець, відновлення оксидів, рівноважний тиск, активність оксиду, шлак, основність, сплав, silicomanganese, oxide reduction, equilibrium pressure, oxide activity, slag, basicity, alloy, КТТАМП
Citation
Ланцевич Д. С., Литвин А. В., Хомуненко Р. О., Водін І. Й. Регулювання відновлення кремнію при отриманні феросилікомарганцю в потужних електропечах. Інноваційні технології в науці та освіті. Європейський досвід : матеріали ІV Міжнар. конф. (Гельсінкі, 6–8 грудня, 2021 р.). Дніпро-Гельсінкі, 2021. С. 200–204.