1.2 Көміртекті ферромарганец өндіру технологиясы.

Ферромарганец қышқылдандыру және легирлеу мақсатында қолданылады. Инструменталдық болаттар құрамында 0,4%-ға дейін Mn болса, конструкциондық болаттардың құрамында 0,6%-ға дейін Mn болады, ал марганецпен легирленген болаттарда оның құрамы 0,8%-дан 13%-ға дейін болады.

Көміртекті ферромарганецтер электрлік пештерде екі түрлі маркада өндіріледі.Төменде осы маркаларының құрамдары келтірілген, 1%

Mn C P Si

ФМн75…………….>75 <7 <0,45 1,0-2,0

ФМн78…………….>78 <7 <0,35 1,0-2,0

Марганецті кендер құрамында фосфор мөлшері көп болғандықтан, ферромарганецтердің құрамында зиянды элементтер мөлшері көп болады.

Шикізат материалдары

Ферромарганец құймаларын алудағы негізгі шикізат материалдары марганецті кендер, кокс және болат жаңқалары болып табылады. Кокстың 3-15мм мөлшері қолданылады. Құрамындағы күлдің мөлшері ≥12% болмауы керек, ылғал ≤11%, фосфор ≤0,02% болуы қажет.Болат жаңқаларын ұсақталған және төмен тотықпалы түрде қолданады.

Құйма процесінің физико-химиялық қасиеттері.

Марганецтің тотықсыздану процесі тек мына реакция бойынша MnO + C= Mn + CO ғана емес, сондай-ақ келесі реакция бойынша марганец карбиді түзіле жүреді:

3MnO + 4C = Mn₃C + 3CO – 780 800 Дж.

Термодинамикалық есептеулер көрсеткендей бұл реакциялар бірлесіп жүреді. Көміртекті ферромарганецты флюсті немесе флюссіз әдістер арқылы алады. Ал екінші реакция жағдайында процесті ізбес қоспасынсыз жүргізеді, яғни көміртекті ферромарганецтен бөлек фосфорсыз марганецті шлак ( ̰ 50% MnO, 0,02-0,05%P). Мұндай шлакты марганецті кеннің орнына силикомарганец немесе аз фосфорлы марганецті құймаларды құяда қолданады.

Кейде марганецті тотықсыздандыру дәрежесін төмендету үшін процесті тотықсыздандырғыштың жеткіліксіз мөлшерімен жүргізеді. Реакция барысында алынған жолшыбай метал құрамында 65% Mn және 2% P болады. Жолшыбай бөлінген металды қолдану құрамындағы фосфор мөлшерінің жоғарылығынан қиындық тудырады. Сондықтан осындай металдың төменгі шығымын алу үшін оны өңдеудің жаңа әдістерін қарастыру қажет. Ферроқұймалардың балқу процесін қарастырғанда жоғары температурада марганецтің белгілі көлемі буланып, пештен айдап алынып кететінін ескеру керек.Марганецтің ұшуын азайту үшін балқуды төмен кернеуде жүргізеді.[3]

Құйма алу технологиясы.

Балқытуды үздіксіз 120-130 В кернеу және 33-38 кА тоқ қатысында жүргізеді. Электродтарды шихтаға 1200-1400 мм тереңдікте орналастырады. Орналастырудың тереңдігіне байланысты жоғары температуралы аймақта шихтаның үлкен қабаты орналасады. Осы қашықтықтардан өте отыра шихталық материалдар тікелей тотықсыздану аймағына дайын күйінде түседі, яғни құрамындағы ұшқыш заттар жойылған және қыздырылған күйде болады.

Жуылған марганецті кен құрамында белгілі мөлшерде ылғал болады. Дымқыл шихта барысында процесс қыздырылған шихтаның қалдықтары және көшкіндері бөліне жүреді. Кеннің және кокстың кептірілуі балқу процесінің бірқалыпты жүруіне септігін тигізеді және еңбек шарттарын жақсартады.

Балқыма және шлак әрбір 1,5сағат сайын түзіліп отырады.Шығарылым барысында шлак құймадан бөлініп қалып отырады. Ақырғы шлак құйылмалы машиналарда құйылып алынады.

Өндірістің технико-экономикалық көрсеткіштері.

Құюдың флюссіз әдіспен 1т көміртекті ферромарганецты өндіруге кететін материал және энергияның шығыны келесідей:

Марганецті кен, кг.....................................................2600

Құрғақ кокс,кг............................................................490

Темір жаңқалары, кг..................................................100

Электроэнергия, кВт▪сағ...........................................2600-2700

Құймаға марганецті шығару,%................................60

Марганецтің шекті шлакқа ауысуы, %....................30

Сапалық көрсеткіштерін арттыру үшін жабық пештерді қолданады.[4]