Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Розенцвейг Я.Д. Краткий справочник ферросплавщика (для рабочих)

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
10.18 Mб
Скачать

3 месящее, после чего печь переводят на выплавку 45%.- ио,го ферросилиция; один-два раза в .году орошзводится капитальный ремонт (печн с полным удалением «козла» и ремонтом футеровки.

На Челябинском электрометаллургическом комбинате выплавка силикокальцяя производится в печи с вращаю­ щейся ванной. Вращение ванны облегчает обслуживание колошника; удлиняется кампания лечи, снижается себестои­ мость продукции. Вращение ванны следует начинать после шести-семи суток работы печи и осуществлять в секторе ~ 60° со скоростью примерно I оборот за 80 ч.

'Некоторые отклонения от нормального хода лечи и меры по их устранению приведены в табл. 40.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 40

 

 

 

Нарушения

нормального

хода процесса

 

 

 

 

 

 

при выплавке силикокальция

 

 

 

 

Нарушение

 

 

Причина

 

Способ устранения

Высокое

содержание

каль­

Избыток

восста­

Увеличенная да­

ция п сплаве (выше 32%);

новителя,

зараста­

ча кварцита в печь,

отсутствие шлака; летка труд­

ние печн карбида­

в тяжелых

слу­

но открывается; высокая по­

ми

 

 

чаях — снижение

садка

электродов и

усиление

 

 

 

навески

восстано­

звука

электрических

дуг;

 

 

 

вителя

 

 

уменьшение схода шихты

Недостаток

вос­

Проверить

соот­

Непрерывное колебание си­

лы тока (по амперметрам),

становителя

 

ветствие

фактиче­

увеличенный

сход

шихты,

 

 

 

ской навески

вос­

увеличенное количество жид­

 

 

 

становителя

рас­

кого

шлака,

уменьшенная

 

 

 

четной;

увеличить

«лнтровость* шлака,

пони­

 

 

 

количество восста­

женное содержание

кальция

 

 

 

новителя в колоше

в сплаве, летка трудно за­

 

 

 

 

 

 

крывается

 

 

 

 

Избыток

извести

Снизить навеску

Большое количество жидко­

го шлака,

трудности

с за­

 

 

 

извести

 

 

крыванием летки при нор­

 

 

 

 

 

 

мальном содержании кальция

 

 

 

 

 

 

в сплаве

 

содержание

Недостаток

из­

Увеличить

на­

Пониженное

кальция в

сплаве

при

нор­

вести

 

 

веску извести

 

мальной работе летки

■Выпуск сплава производится каждые 2 ч. Сплав выпус­

кают в установленный да тележке специальный поворотный приемник, футерованный шамотом. Приемник имеет съем-

121

нын цилиндр с носком, заправляемый сухим песком; шлак остается в (углублении цилиндра, а более легкий опла.в сте­ кает из наклоненного приемника через носок на чугунный поддон. Шлак не должен попадать в поддон, так как это приводит к порче большого количества оплава. Через 1— 1,5 ч после выпуска слиток вынимают из поддон,а и разби­

вают на несколько кусков для отбора пробы на химический анализ.

После окончательного остывания сплав дробят па куски весом не более 15 кг, очищают от шлаковых включе­

ний и поплавочно упаковывают в металлические бараба­ ны. Остывший шлак вынимают из приемника и извлекают

из него включения .металла.

и заправляют

Перед выпуском оплава летку очищают

электродной массой и песком. .Прожигают

очко летки с

помощью железных прутьев или кислорода.

В процессе вы­

пуска летку следует прошуровывать прутом или, если это не удается, прожигать кислородом. После выпуска летку заделывают конусом из электродной массы.

Расход сырых материалов на

1 базовую тонну (25% Са)

силикокальция составляет, кг:

 

 

Кварцит .

 

1850

Известь . .

 

700

Уголь:

 

400

древесный

 

анжерский

 

250

Кокснк сухой

. . . .

700

Электродная масса

150

Расход электроэнергию составляет 12 000 квт^ч/т

СПЛАВЫ МАРГАНЦА

МАРГАНЕЦ 54,9381

МАРГАНЕЦ

Марганец — элемент VII группы периодической системы. Обозначение Мп; порядковый номер 25, атомная масса 54,9381. Содержание в земной коре 0,09%.

В природе марганец встречается в виде окислов, силика­ тов и карбонатов. Наиболее распространенное соединение марганца— пиролюзит (Мп02) — в древности применялось как краситель.

Марганец впервые был выделен в чистом виде л 4774 г. шведским химиком Ганом. В России долгое время 'марган­ цем называли пиролюзит и лишь ,в XIX в. это название было перенесено на металл.

Марганец является хорошим раскислителем и дееульфуратором, т. е. способствует удалению из стали кислорода и серы. Как легирующая добавка марганец повышает проч­ ность стали, несколько снижая ее вязкость.

Стали с высоким содержанием марганца отличаются хо­ рошей 'износоустойчивостью. Марганец входит также в со­ став многих цветных сплавов на основе алюминия и меди.

Соединения марганца — двуокись марганца, марганце­ вокислый калий и др.— находят широкое применение в практической деятельности человека.

123

Ф ИЗИ КО -ХИ М ИЧЕСКИ Е СВОЙСТВА М АРГАН Ц А

Марганец — -серова.то-белый

металл ,

обладающий

сле­

дующими свойствами:

 

 

 

 

 

 

 

Плотность:

 

)

 

 

7,4

 

 

при 20° С (293° К

.........................

 

 

 

» 1243° С (1516°

К ) ..................

 

6,43

 

 

Температура:

 

 

. ......................

1243

 

 

плавления. °С . . .

 

 

то же , °К ...........................................

 

 

 

 

1516

 

 

кипения, °С .......................................

 

 

 

 

2036

 

 

то же , °К ...........................................

 

 

 

 

2309

 

 

Теплота :

 

 

 

 

3500

 

 

плавления, ккал/кмоль ..................

 

 

 

то же , к д ж /к м о л ь

.............................

 

 

14654

 

 

испарения, ккал/моль ......................

 

 

66730

 

 

то же , к д ж /к м о л ь .............................

 

 

 

279490

 

Удельная теплоемкость при 25° С (298° ]<>>

ккал/град 0, 10710~3

Тоже,

к д ж / г р а д ....................................................................

 

 

 

 

0,448-10

3

Валентность...............................................................................

 

 

 

 

2—6

 

Модификации марганца:

 

 

 

 

 

 

а

...................... устойчива при

>

 

0—7 17° С (273—990° К)

 

( 3

............................ »

 

717— 1087° С

(990—1360° К)

Т ............................

»

>

 

1087— 1137° С (1360 —1410° К)

8 .............................

»

»

 

1 137—1243° С (1 410—1 51 6° К)

Теплота перехода, ккал/кмоль:

 

 

 

 

 

 

а - > ................................................................( 3

 

 

 

480 (2010 кдж/кмоль)

В -?■ ................................................................7

 

 

 

550(2 30 3 кдж/кмоль)

7 -*■5 ................................................................

 

 

 

430 (1800 кдж/кмоль)

РУДЫ

М АРГАН Ц А

 

 

 

 

 

 

Марганец довольно широко распространен в природе и входит в состав большого числа минералов, .но руды про­ мышленного значения образуют лишь немногие из эгн-х минералов (табл. 41).-

Из заграничных месторождений ма-ртанцевых руд ми­

ровое значение имеют месторождения в Индии,

Брази­

лии, Гане и Южно-Африканской

Республике.

Основные

капиталистические

страны — США,

Англия,

Франция,

ФРГ — не имеют

собственных руд

и

вынуждены

ввозить

их из-за границы.

 

 

 

 

 

Запасы -марганцевых руд -Советского Союза .превышают запасы -всех -остальных -стран. Наиболее крупными из осво­ енных -месторождений я-вляются Чиатурокое (Грузия) и Ни­ копольское (Украина).

124

За последнее время геологами выявлены значительные запасы марганцевых руд в Сибири (Усинсдаое и Мазульокое месторождения), в Казахстане (Атасуйокое и Джез- Д'Ниское) н па Ударакие (Больше-Токмакокое).

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

41

 

Важнейшие

минералы

марганца

 

 

 

Минерал

Цвет минерала

Плотность

Состав

 

Содержа­

 

ние мар­

 

 

 

 

 

 

 

 

ганца, %

Пиролюзит

Черный

 

4,8 —5 , 6

 

МпО„

 

63,2

 

Манганит

Серовато­

4 ,2 —4,4

Мгц03 • ЗН.О

60,4

 

Брауннт

стальной

 

4 ,7 —4,9

 

Мп20 ,

 

69,6

 

Буро-черн ый

 

 

 

Пснломелан

Серовато­

3,8 —4,0

4МпО„ ■MeО X

 

Родохрозит

стальной

 

3 ,3 —3 ,6

 

X 2Н.О*

 

47,8

 

Розовый

 

 

МпС03

 

 

Родонит

»

 

3 ,5 —3,7

МпО ■SiO,

 

41,9

 

Гаусманит

Буро-черный

4 ,7 —1 , 8

 

MtijOj

 

72,0

 

* Me — двухвалентный

металл.

 

 

 

 

 

 

ВАЖ НЕЙШ ИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОЕДИНЕНИ Я

М АРГАН Ц А

 

 

 

 

 

 

 

 

Некоторые

соединения

марганца

н

их

свойства

показаны

в табл. 42.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

42

 

Свойства некоторых соединений

марганца

 

 

 

 

Температура

 

Теплота образования

 

Соединение

плавления

 

 

ДЯ298° К

 

 

°с

 

“К

ккал/кмоль

кдж/кмоль

 

МпО.

480'

 

753'

 

— 124 450

521 050

 

МПпОд

930*

 

1203*

 

—229 200

959610

 

Мп30 ,

1172*

 

1 445'

 

—331 400

—1 387 500

 

МпО

1785

 

2058

 

— 92 050

385 400

Мп3С

 

 

3 600

15 073

MnSi

~1270

 

~1543

 

— 14 000

58 620

 

Мп.Р

1327

 

1600

 

 

___

 

 

МпР

1147

 

1420

 

 

 

 

* Температура разложения.

125

СОРТАМЕНТ СПЛАВОВ МАРГАНЦА

Сортамент оплавов марганца приведен в табл. 43--46.

 

Ферромарганец электротермический

 

Т а б л и ц а

43

 

 

 

 

 

 

 

(по

ГОСТ 4755— 49)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Химический состав, %

 

 

Ферромарганец

Марка

Мп нс

 

С

Si

|

Р

S

 

 

 

 

менее

 

 

 

не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Малоуглеродистый

МнО

8 0 , 0

0,5

2 , 0

 

0 , 3 0

0 , 0 3

 

Среднеуглероднстый

Mill

8 0 , 0

1 ,

о

2 , 0

 

0 , 3 0

0 , 0 3

 

 

 

Мн2

80,0

1

,

5

2,5

 

0 , 3 0

0 , 0 3

 

Углеродистый

 

МнЗ

7 8 , 0

7 , 0

2 , 0

 

0 , 3 3

0 , 0 3

 

 

 

Мн4

7 6 , 0

7 , 0

2 , 0

 

0 , 3 8

0 , 0 3

 

 

 

МнНК

7 8 , 0

7 , 0

1,0

 

0 , 3 3

0 , 0 3

 

 

 

Ферромарганец

доменный

 

 

Т а б л и ц а

44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(по

ГОСТ 5165— 49)

 

 

 

 

 

 

 

 

Химический состав, 0!0/

 

 

 

Марка

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

Мп

Si

группа

А[группа Б

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не более

 

 

Мн5

75,10

и более

2 , 0

 

 

0,35

 

0,45

0,03

 

Мнб

70,00—75,00

2 , 0

 

 

0,35

 

0,45

0,03

 

Мн7

70,00 —75,00

1,0

 

 

0,35

 

0,45

0,03

 

П р и м е ч а н и е .

Содержание марганца в

углеродистом

ферро­

марганце не

должно

быть выше 81%.

чтобы избежать разложения

сплава при хранении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Силикомарганец

 

 

 

Т а б л и ц а

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(по

ГОСТ 4756— 49)

 

 

 

 

 

 

 

 

Химический состав,

%

 

 

 

Марка

 

Si

 

Мп

 

 

С

(

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не менее

 

 

не более

 

 

 

 

 

 

 

Симн20

2 0 , 0 и более

65,0

1 , 0

 

0 , I

 

Симн17

17,0—19,9

65,0

1 .7

 

0 . 1

 

Сими!4

14,0—16,9

65,0

2,5

 

0 , 2

 

126

Т а б л и ц а 46

 

 

 

Металлический марганец

 

 

 

 

 

 

(по

ГОСТ

6008— 51)

 

 

 

 

 

 

Химический состав,

%

 

 

Марка

Мп не

Si

Р

А1

' Fe

Си

С

S

Всего

 

менее

 

 

не более

 

 

примесей

 

 

 

 

 

 

 

МрОО

99,'95

 

0,005

 

_

 

0,02

0,01

0,05

МрО

99,70

0,01

0,10

0,10

0,30

Мр1

95,0

0,8

0,05

2,5

0,10

5,0

Мр2

93,0

1,8

0,07

3,0

0,20

7,0

Mp3

91,0

3, Ь

0,45

1,0

2,0

2,5

0,12

9,0

Mp4

88,0

4,0

0,50

1,5

3,0

4,0

0,15

12,0

П р и м е ч а н и я .

1. Металлический марганец марок МрОО п МрО

получают методом электролиза.

2. Металлический марганец марок Mp3 и Mp4 в настоящее время не производится (раньше эти сплавы выплавляли алюмннотермическнм методом).

СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Состав кексика, стружки и кварцита, а также требо­ вания, предъявляемые к ним, приведены в разделе «Оплавы кремния».

 

 

 

 

Т а б л и .ц а 47*

Технические

условия на марганцевые

руды

 

 

 

 

Содержание, %

 

Наименование

Сорт

Мп

Р (не

SiO.

н . о

 

 

(среднее)

более)

(среднее)

(расчет­

 

 

 

 

 

ное)

 

 

 

Чиатурские

 

 

Перокснды

1

- 57

0,20

7,0

8,0

 

И

54

0,20

8,0

8,0

Мытые руды

II I

50

0,20

8,0

8,0

I

50

0,20

10,0

8,0

 

II

47

0,20

15,0

9,0

 

I I I

40

0,20

20,0

12,0

 

IV

30

0,20

32,0

15,0

Никопольские

А

Не менее

47

0,19

___

I

Не менее

43

___

II

34,0 —43,0

I I I

2 5 ,0 —34,0

 

14

16

19

22

127

Т а б л и ц а 48

Химический состав марганцевых руд Чиатурского и Никопольского месторождений, %

Руда

 

Мп

Fe

Р

SiO,

AI.O,

СаО

МеО

ВаО

н , о

Чнатурская мытая,

49—53

0 t 4—1 , 2^0,1 4—0 , 17

6 - 1 1 ,0

1,6 —2,2

|

 

0 ,2 —0,4

5 - 9

1 сорт .........................

0 ,9 —1 , 5 0 , 15—0,4

Чнатурская рядовая

48—49

1 ,0 —1,8 0 ,1 5 —0, 18

6—10

2 ,3 —2,8

2—3

0,6

1,0

8—10

Чнатурская,

перок-

57,4

-

0,2

2,7

1,5

>.8

0,5

0, 7

-

сндный концентрат . .

Никопольская.

48—51

0 ,7 —1,2

0, 16—0,20

7 ,5 —10,5

1,2 —1,6

1,0 — 1,4

0,1 —0,0

0 ,1 —0,2

8—13

сорт А .........................

Никопольская

кар­

 

 

 

 

 

 

 

п. п. п.

Р : Мп

бонатная. сырая (сме-

33,3

2,5

0,20

12,7

2,95

6,0

1 ,5

21,0

0,006

шанная) ..................

Никопольская

кар­

41 , 36

3,4

0,203

14,5

4 , . 5

11,85

1, 97

0,35

0,0049

бонатная, обожженная

Никопольская

кар­

41,76

3,0

0,20

16,0

6,26

12,00

1, 35

0,5

0,0048

бонатная, агломерат

1719 Заказ 9

Месторождение

Полуночное

Усинское

Джездинское

Большой 1<тай (Атасуйская груп­ па)

Караджальское (Атасуйская груп­ па)

Т а б л и ц а 49

 

Химический состав руд восточных месторождений, %

 

 

 

 

Руда

Мп

Р

Fc

SiO,

AI,Oa

CaO

MgO

BaO

S

п . П . П .

P : Mn

Сырая

2 1 ,7

0 , 19— 3 ,5 —4,0

26, 3

2 ,9

5,5

I , 2

 

0 , 8 6

19,5

0, 01

карбонат­

 

0,23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная

31,0

0 , 19

2,5

15,0

 

9,9

 

 

0,33

30,0

0,006

Концент­

 

 

 

рат кар­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бонатных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РУД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Карбонат-

19,3

0,177

5,96

14,8

1 , 76 14,8

3,2

-

-

25,0

0,009

Окнсная

26,87

0,2 7

8,5

25 ,3

3,7

4,95

1,3

-

-

12,9

0 , 01

.. »

2 0 , 0

0,0 4

2 , 0

45,4

6 , 2

1,40 0,84

3,6

0,24

0,0017

Концент­

34,0

0,024 —

4,0

9 ,0 —26,0

8,08

1,90 1, 22

4,05

 

 

0,0018

рат

 

0,036

 

 

Окнсная

15—30

0,042

12,1

2 2 , 0

6 -9 ,5

0 ,7 — 0 , 22

1 ,4 -

0 , 1 1

0,0017

 

 

 

 

 

 

2,1

 

3,2

 

 

 

*

24—48

0,045

10, 6

14,65

 

1 0 , 0

 

 

0 , 16

 

0,0013

129

К марганцевым рудам, иопользуемым для выплавки

ферромарганца, предъявляют следующие требования:

1) содержание марганца должно быть не менее 47%;

2)три выплавке богатого ферромарганца (80% Мп) отношение Мп : Fe в руде должно быть больше 8;

3)содержание кремнезема не должно быть более 11% (для выплавки силикомарганца можно применять руды с

более высоким содержанием

S i02);

 

 

4) содержание фосфора не должно превышать 0,003—

0,0035% на

1% марганца

(т. е. не более

0,15—0,17% Р

прн 50% Мп

в руде);

пыли должно

быть

мини­

5) содержание мелочи и

мальным.

 

 

 

табл.

Характеристика маоганцевы.х руд приведена в

47—49.

 

 

 

 

ПРОИЗВОДСТВО СПЛАВОВ МАРГАНЦА

Схема производства ферромарганца различных

марок

в электрических печах приведена па рис. 40.

 

 

ПРОИЗВОДСТВО

 

 

УГЛЕРОДИСТОГО ФЕРРОМАРГАНЦА

 

 

БЕСФЛЮС0ВЫМ МЕТОДОМ

 

 

Углеродистый ферромарганец (марок МнЗ, Мн4)

вы­

плавляют шлаковым непрерывным процессом в

электро­

печах мощностью 7500—'13 500 ква с угольной

футеров­

кой. Вторичное напряжение 120—135 в, плотность тока на

электродах 4—4,5

а/см2. Исходные

материалы:

чнатурская

марганцевая руда

I сорта; никопольская сорта

А; кокаин

(крупность 8—25

мм; не более

0,02% Р) и

стальная

стружка.

 

 

 

Основные реакции .процесса приведены :в табл. 50.

Из одной тонны руды получается ~380 кг сплава с 78% Мп и -—300 кг шлака с 40% Мп, используемого для

выплавки силикомарганца марки Сшмн20.

Плавку ведут с закрытым колошником, высота кону­

сов шихты

у электродов ~ 3 0 0 —400 мм.

~ 4 ,2

м,

рас­

Глубина

посадки

электродов

в шихте

стояние -между

подиной

и

концами электродов

~ 1000 мм.

Оплав

и шлак

выпускают

через

летку в

ковш,

футерованный

шамотом (6 раз в смену);

оплав ос­

тается

в ковше, а шлак (переливается в шлаковано.

Затем

130 ~

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ