РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЛАВКИ РАФИНИРОВАННОГО ФЕРРОМАРГАНЦА С ПРИМЕНЕНИЕМ СПЕЦИАЛЬНЫХ КОМПЛЕКС-НЫХ ВОССТАНОВИТЕЛЕЙ

Роль марганца в производстве стали исключительно велика. Особенностью силикотермического процесса получения рафинированного ферромарганца является большие потери марганца с отвальными шлаками. Последний при охлаждении рассыпается с образованием тонкодисперсного порошка вследствие полиморфного превращения ортосиликата кальция β-Ca₂SiO₄ → γ-Ca₂SiO₄ при температуре 450-470˚С с увеличением объема на 12,3%. При увеличении объема, внутри шлака возникают значительные внут­ренние напряжения, что приводят к рассыпанию шлаков в мелкодисперсное состояние в ходе их остывания.

Данная работа посвящена об усовершенствовании технологии выплавки рафинированных марок ферромарганца, путем использовании специальных комплексных восстановителей. Проведены эксперименты по моделированию процесса выплавки рафинированного ферромарганца в руднотермической печи рафинировочного типа РКО-0,1 МВА с использованием АМС. Установлены технологические режимы процесса плавки, т.е. оптимальные составы шихты. Шихта сходила равномерно без обвалов и выбросов. Наблюдалась стабильность токовой нагрузки. Таким образом, крупнолабораторными опытными плавками доказана принципиальная возможность получения рафинированного ферромарганца с применением в качестве восстановителя комплексного сплава АМС.

Использование АМС как восстановителя, вместо ферросиликомарганца, обусловлено достаточным содержанием в нем кремния и алюминия. Наличие в АМС химических соединений и твердых растворов железа, кремния и алюминия должно существенно снизить потери кремния и алюминия на окислительные процессы при взаимодействии с кислородом воздуха. В том числе, вовлечение в металлургический передел, при выплавке рафинированного ферромарганца сплава АМС, взамен дорогостоящего ферросиликомарганца позволит получить сплав с высокой добавленной стоимостью и с наилучшими технологическими параметрами, благодаря наличию дополнительного алюминия в сплаве.

Результаты рентгенофазовых исследований образцов шлаков показывают, что минералогическими составляющими являются геленит, двухкальциевый силикат и манганозит. Отмечено, что геленит в них является доминирующей фазой, который представляет собой твердый раствор, что предотвращает рассыпание шлака.

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований решены поставленные задачи -  разработана и опробована технология выплавки рафинированного ферромарганца с использованием специального комплексного восстановителя - АМС.

1. Жучков В.И., Смирнов Л.А., Зайко В.П., Воронов Ю.И. Технология марганцевых ферросплавов. Ч.2. Низкоуглеродистые сплавы. Екатеринбург: УроРАН, 2008.,С.435.

2. Рысс М.А. Производства ферросплавов. М.: Металлургия, 1985. С.344.

3. Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология произ-водства ферросплавов. – М.: Металлургия. 1988. С.784.

4. Садовский Н.Г., Гасик М.И. Об окислении кремния, растворенного в марганце // Известия АН СССР: 1976. №6. С.54-56

5. Бобкова О.С. Силикотермическое восстановление металлов. 2-ое изд., перераб. и доп. – М.М: Металлургия, 1990. С.187.

6. Schurman E. Das Gleichgewicht zwischen Schlake und Metall bei der Erzengeng von Ferromangan mit neidrigen kohlen gehalten // Stahl und Eisen. 1978. Bd. 98. №25. S. 1359-1360.

7. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Теория и технология электрометал-лургии ферросплавов. - М.: Интермет Инжиниринг, 1999. – 764 с.

8. Еремин Н.И., Дергачев А.Л. Экономика минерального сырья. –М.: МГУ, 2007. – 504 с.

9. Леонтьев Л.И., Жучков В.И., Смирнов Л.А. и др. Производство ферросплавов в мире и России // Сталь. -2007. -№3. – С. 43-47.

10. Интернет: Официальный сайт «Транссистема - Международная Экспедиторская Компания» // http://www.transsystem.kz

11. Байсанов С.О. Закономерности фазовых равновесий в металлургических системах и разработке на их основе эффективных техно-логий выплавки ферросплавов: дисс. докт. техн. наук:. 05.16.02. - Караганда: ХМИ, 2002. -295 с.

12. Инновационный патент РК №26606 на изобретение. «Способ полу-чения рафинированного ферромарганца». Толымбеков М.Ж., Байсанов С.О., Байсанов А.С., Есенгалиев Д.А., Мухамбетгалиев Е.К., Самуратов Е.К., Салина В.А.

13. Есенгалиев Д.А., Байсанов А.С., Султангазиев Р.Б., Жумагалиев Е.У., Келаманов Б.С. Фазовый состав шлаков производства рафинированного ферромарганца. – Фундаментальные и прикладные науки сегодня. Материалы II международной научно-практической конференции. 19-23 декабря 2013 г. Москва. С.161-163.

14. Габдуллин Т.Г., Такенов Т.Д., Байсанов С.О., Букетов Е.А. Физико-химические свойства марганцевых шлаков. – Алма-Ата: Наука, 1984. - с. 92.

15. Гасик М.И. Особенности кристаллической структуры стабилизиро-ванного ортосиликата кальция как минеральной фазы – офлюсованного марганцевого агломерата. – В кн.: Физико-химические исследования малоотходных процессов в электротермии. – М.: Наука, 1985. – С. 7-21.

16. Чепеленко Ю.В. Исследование процесса извлечение марганца из отвальных шлаков // Металлургия и коксохимия, 1966. №3. С. 96-106.

17. Хитрик С.И., Ем А.П., Гасик М.И., Кравченко В.А. Комплексное использование марганцевых шлаков // Развитие ферросплавной промышленности в СССР. Киев: НТО ЧМ УССР, 1961. С. 141-147.

18. Зайко В.П., Верушкин В.В., Воронов Ю.И. Извлечение марганца из шлаков отходов производства ферросиликомарганца // Электрометаллургия, 2003. №12. С. 27-32.

19. Вагин В.В., Зубанов В.Т., Величко Б.Ф. и др. Изделия из огненно-жидких шлаков производства силикомарганца – эффективные заменители металла, цемента, огнеупорного материала // Сталь, 1993. № 11. С. 35-39.

20. Шультс Ю.А., Гасик М.И., Шрамко М.С. и др. Использование от-вальных шлаков производства металлического марганца при выплавке стали // Сталь, 1984. №9. С.37-39.