5. Получение ферросиликомарганца в рудовосстановительных печах с применением пылекоксовых окатышей.

Переработка пылекоксовых окатышей при производстве ферросиликомарганца на открытой печи №8 цеха №1 ОАО «ЗФЗ» является ресурсосберегающей технологией, позволяющей:

-повысить эффективность производства;

-вывести из баланса шихты закрытых печей окатыши с высоким содержанием в них щелочных соединений;

-повысить эксплуатационную стойкость углеродистой футеровки закрытых печей и снизить щелочность осветленной воды в системе мокрой газоочистки.

Для производства ферросиликомарганца проектом предусмотрено применение следующих шихтовых материалов:

-марганцевый концентрат ІІ сорта по ТУ У 13.2-00190911-001-2004;

-агломерат марганцевый неофлюсованный Орджоникидзевского ГОКа марки АМ-2 по ТУ У 14-9-374-98;

-пылекоксовые окатыши по СТП 144-2-04.11-97;

-кварцит Овручского месторождения металлургический по ТУ У 14.5-00191879-006-2001, кварцит Толкачевского месторождения по ТУ У 01056244-001-95;

-орешек коксовый качество которого должно удовлетворять требованиям ТУ У 322-00190443-120-97;

-шлакометаллическая смесь на основе ферросиликомарганца ШМС МНС17 по СТП 144-2-04.13-99;

-скрапы ферросиликомарганца, состоящие из смеси оборотных отходов, полученных в процессе разливки сплава.

Порядок подготовки марганцеворудной смеси, состоящей из концентрата ІІ сорта, агломерата АМ-2 и пылекоксовых окатышей ОПК производится объемным методом. Насыпной вес марганцеворудных материалов следующий, т/м³:

-агломерата АМ-2 1,74;

-концентрата ІІс (влажного) 2,122;

-окатышей пылекоксовых 1,719.

Учитывая, что объем грейфера 2м³, в один грейфер вмещается, т:

-агломерата АМ-2 2*1,74=3,48;

-концентрата ІІс 2*2,122=4,244;

-окатышей 2*1,179=3,438;

Установленная норма удельного расхода, б. кг/б.т. (базовый кг сырья содержит 48% марганца):

-агломерат АМ-2 557 (33%);

-концентрат ІІс 795 (47%);

-окатышей ОПК 338 (20%);

Всего 1690 (100%).

Расчет соотношения компонентов смеси в натуральных влажных единицах приведен в таблице 2.6

Таблица 2.6 – Расчет соотношения компонентов смеси

Наименование материала	Нормируемое базовое соотношение, %	Расчетное натуральное базовое соотношение	Расчетное натуральное влажное соотношение
Марганцевый концентрат ІІс (Mn=35,8%; W=14%)	47	47*48/35,8=63,016 (44,98)	63,016/0,86=73,274 (47,807)
Агломерат АМ-2 (Mn=41,1%)	33	33*48/41,1=38,54 (27,51)	38,54 (25,145)
Окатыши ОПК (Mn=24,9%; W=7%)	20	20*48/24,9=38,554 (27,51)	38,554/0,93=41,456 (27,048)
Итого	100	140,11 (100)	153,27 (100)

Определение допустимого веса смеси в хоппере производим по данным для агломерата, как наиболее стабильного по химическому составу сухого компонента. Принимаем гарантированную грузоподъемность хоппера – 53т. Необходимое количество грейферов агломерата:

53*0,25145/3,48=3,83шт (4 грейфера) или 4*3,48=13,92т

Тогда общий вес смеси в хоппере составит:

13,92/0,25145=55,359т

-концентрата IIс 55,359*0,47807=26,465т;

-окатышей ОПК 55,359*0,27048=14,974т;

Соотношение в грейферах составит:

-концентрата ІІс 26,465/4,244=6шт;

-агломерат АМ-2 13,92/3,48=4шт;

-окатышей ОПК 14,974/3,438=4-4.5шт.

Шлакометаллическая смесь на основе ферросиликомарганца ШМС МНС17 поставляется в фракции 0-200мм со шлаковых отвалов в хопперах, взвешивается и выгружается в установленный подземный бункер, откуда выдается на печь №8 в дозировочный бункер №7 со крапами, но не более 3,5т в сутки. В случае отсутствия ШМС МНС17 долю этого материала в составе колоши заменяют скрапами МнС17, коэффициент замены 0,66, соответствует соотношению металлических фаз, т.е. 0,66кг скрапов заменяют 1кг ШМС МНС.

Нормальная работа печи характеризуется следующими признаками:

-равномерным сходом шихты по всей поверхности колошника;

-глубокой устойчивой посадкой электродов при заданной мощности печи;

-оптимальной длиной рабочего конца электрода в пределах 1600-1800мм;

-максимальным использованием мощности печи на данной ступени напряжения;

-равномерным выходом металла и шлака в соответствии с загруженной шихтой и израсходованной электроэнергией.

Нарушениями процесса являются:

-высокая посадка электродов;

-низкая посадка электродов с потерей токовой нагрузки;

-недостаток восстановителя;

-зависание шихты в загрузочных воронках, образование настылей в воронках;

-неравномерный выход металла и отсутствие выхода шлака;

-проседание гарнисажа у летки.

При высокой посадке электродов необходимо:

-в случае устойчивого повышения напряжения переключить печь на низшую ступень;

-при избытке восстановителя откорректировать его до нормы и принять меры для посадки электродов (резкая непрерывная посадка более 300мм не допускается), как исключение допускается с разрешения мастера дача кварцита в свободном виде;

-при коротких электродах произвести внеочередной их перепуск после предварительной проверки состояния электродной массы в кожухах над и под кольцом электрододержателя;

При низкой посадке электродов с потерей токовой нагрузки необходимо:

-поднять ступень напряжения;

-проверить правильность дозирования шихтовых материалов;

-дать дополнительные порции кокса и откорректировать навеску восстановителя.

Признаки недостатка восстановителя:

-падение нагрузки и ее колеблющийся характер;

-повышение вязкости шлака, затруднение и прекращение его выхода;

-выдувание газов из летки под давлением;

-спекание шихты на колошнике и появление «свищей»;

-повышение запыленности колошникового газа;

-снижение содержания кремния в сплаве.

При неравномерном выходе металла и шлака необходимо:

-проверить точность дозирования шихтовых материалов;

-дать дополнительные порции коксика и откорректировать навеску восстановителя;

-обеспечить устойчивую глубокую посадку электродов;

-при необходимости прожечь летку кислородом.

Выпуск металла производится в соответствии с графиком в зависимости от количества переплавляемых скрапов МнС17 при съеме 16000-20000 кВт*ч. Выпуск сплавав осуществляется в футерованный, а шлака в стальные ковши, установленные каскадно.

Переплав пылекоксовых окатышей ведется при содержании их в марганцеворудной части шихты от 10 до 30%. Технико-экономические показатели плавок с различным содержанием окатышей ОПК представлены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 – Технико-экономические показатели плавок с различным содержанием окатышей ОПК

Наименование показателя	Доля пылекоксовых окатышей, %мас.
	10	15	20	25	30
Удельный расход, кг/б.т.
Марганцевый концентрат ІІс.	964	879	795	710	626
Марганцевый агломерат АМ2	557	557	557	557	557
Окатыши ОПК	169	254	338	423	507
Всего марганцеворудных материалов	1690	1690	1690	1690	1690
Скрапы МнС17	101	149	195	240	281
ШМС МНС	70	70	70	70	70
Коксик сорт 8-20мм	420	370	320	270	250
Кварцит	335	318	301	284	267
Расход электроэнергии, кВт*ч/б.т	4214	4226	4238	4242	4246
Содержание марганца в рудной смеси, %	35,75	34,99	34,33	33,54	32,88
Среднемесячная производительность печи, б.т.	1395	1414	1439	1462	1485

Следует отметить, что во всех случаях содержание марганца в шихте оставалось постоянным 38,6% за счет увеличения подачи скрапов МнС17.