Характеристика марганцевых ферросплавов
Производство углеродистого ферромарганца, его выплавление флюсовым или бесфлюсовым методом. Выбор метода плавки. Использование неофлюсованного и офлюсованного марганцевого агломерата и концентратов марганцевых руд. Теоретическая температура реакций.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.06.2014 |
| Размер файла | 13,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ Кафедра Теории металлургических процессов и общей химии
Реферат
по дисциплине: "Теоретические основы технологических процессов"
на тему: "Характеристика марганцевых ферросплавов"
марганцевый ферросплав руда углеродистый
Выполнила: ст. гр. МЕ03-10 Вирёвка Е.С.
Проверил: доц. каф. ТМП и ОХ Анкудинов Р.В.
Днепропетровск
2014 г.
Производство углеродистого ферромарганца
Ферромарганец применяют для раскисления и легирования стали. В ферросплавных печах выплавляют углеродистый ферромарганец двух марок: ФМн78 и ФМн70, которые содержат марганца соответственно 75-82 и 65-75%. В сплавах также содержится 5-7% С, от 1 до 4-6% Si, 0,3-0,6% Р, 0,02% S.
Марганцевые руды содержат много фосфора, поэтому и в ферромарганце содержание этого вредного элемента высокое.
Для выплавки ферромарганца используют неофлюсованный и офлюсованный марганцевый агломерат и концентраты марганцевых руд, железорудные окатыши либо железные руды или железную стружку и иногда известняк. В рудах марганец находится в виде МпО2, Мп2О3, МпэО4 и МпСО3, основной примесью является SiO2. Содержание марганца в рудах составляет 16-57%. Большая часть добываемых марганцевых руд бедные; их обогащают, получая концентрат с содержанием > 25-43% Мn; концентрат, как правило, подвергают агломерации, агломерат содержит > 36-45% Мn. Коксик применяют размером 3-15мм. Содержание золы в нем не должно быть более 12%, влаги - не более 11%, фосфора - не более 0,02%.
Углеродистый ферромарганец выплавляют флюсовым или бесфлюсовым методом. Во втором случае процесс ведут без добавки извести и получают, кроме углеродистого ферромарганца, еще бесфосфористый марганцевый шлак (около 50% МnО и менее 0,02% Р). Такой шлак используют вместо марганцевой руды для выплавки силикомарганца или малофосфористых марганцевых сплавов.
Бесфлюсовым методом, перерабатывают богатые руды, а бедные руды с повышенным содержанием кремнезема - флюсовым методом. Выплавляют углеродистый ферромарганец в закрытых печах мощностью до 75 MB * А с угольной футеровкой, печи круглые и прямоугольной формы. При бесфлюсовом процессе шихтой служит марганцевый концентрат (агломерат), содержащий более 48% Мn, коксик и железорудные окатыши либо железная стружка (соответственно в количестве 2100-2600, 450-500 и 100-200 кг/т сплава). При флюсовой плавке расход материалов примерно такой же; при этом для получения требуемой основности шлака (1,1-1,4) используют либо офлюсованный агломерат, либо неофлюсованный с добавкой известняка (до 0,7-0,9 т/т сплава). Зачастую в печь вводят отходы ферромарганца.
Плавку ведут непрерывным процессом при напряжении 110 - 160 В; невысокое напряжение желательно, чтобы уменьшить перегрев ванны и потери марганца в результате его испарения и улета (марганец обладает высокой упругостью пара и при высоких температурах значительная часть его испаряется; в нормальных условиях производства потери в результате испарения достигают 8-10%). Электроды погружают в шихту на глубину 1200-1500 мм. Вследствие глубокой посадки над зоной высоких температур находится большой слой шихты. Пройдя такое расстояние, шихтовые материалы попадают в зону прямого восстановления хорошо нагретыми. Большая высота необходима также, чтобы пары марганца успевали конденсироваться в верхних слоях шихты. Расстояние от конца электродов до пода поддерживают в пределах 800-300 мм; удаление электродов от пода предотвращает перегрев металла и испарение марганца.
Строение ванны по высоте следующее: слой твердой шихты, зона плавления (вблизи нижней части электродов), слой жидкого шлака (у концов электродов и ниже них), слой жидкого сплава (без полостей под электродами).
Высшие оксиды марганца (МпО2, Мп2О3) непрочны и легко восстанавливаются оксидом углерода отходящих газов при низких температурах вверху слоя шихты. Оксид МпО восстанавливается в высокотемпературных приэлектродных зонах по следующим реакциям, протекающим со значительной затратой тепла:
МnО + С = Мn + СО - 288290 Дж
3 МnО + 4С = Мn3С + 3 СО - 780800 Дж.
Теоретическая температура начала этих реакций равна соответственно 1420 и 1227°С, в связи с чем преимущественное развитие получает восстановление по второй реакции, и сплав поэтому содержит много углерода.
Протекает также восстановление углеродом железа из окатышей. Насыщенные углеродом частицы марганца плавятся при температуре 1300-1350°С и, растворяя железо, опускаются на подину печи. Из SiO2 руды восстанавливается немного кремния, восстанавливается также около 90% содержащегося в рудных материалах фосфора. Кремний и значительная часть марганца восстанавливаются из шлака.
Из невосстановившихся оксидов формируется шлак, который расплавляется при 1300-1400°С. При флюсовой плавке вводимый в шихту флюс (СаО) облегчает восстановление марганца, поскольку связывает имеющийся в больших количествах в шлаке оксид SiO2 в силикат кальция, высвобождая МлО из соединений с SiO2.
Сплав и шлак выпускают через летку одновременно (три-шесть раз в сутки) в футерованный ковш или в стальной ошлакованный изнутри ковш, обеспечивая при этом отделение шлака (один из способов отделения состоит в том, что сплав, как. более тяжелый, остается в ковше, а шлак переливается через сливной носок ковша в чугунные изложницы). Сплав разливают в изложницы или на разливочной машине в чушки.
При бесфлюсовом процессе степень извлечения марганца в сплав равна ~ 60%. Получаемый шлак (1,0-1,2 т/т сплава) содержит 45-53% МпО, - 29% SiO2, - 6% СаО и <0,02% Р; шлак, как отмечалось, используют для выплавки силико-марганца. Расход электроэнергии равен 3100 - 3800 кВт * ч/т.
При флюсовом процессе количество шлака равно 1,4-1,8 т/т сплава; он содержит 8-20% Мn, - 33% SiO2, - 38% СаО; шлак отправляют в отвал. Степень извлечения марганца равна ~ 75%. Расход электроэнергии составляет 4100-4400 кВт * ч/т.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Ферромарганец как сплав марганца и железа, применение в металлургии. Главное предназначение электродной массы. Щебень и песок из шлаков марганцевых ферросплавов. Материал абразивный из ферросплавных шлаков. Флюсы для электрошлакового переплава сталей.
презентация [692,7 K], добавлен 08.06.2011Расчет шихты для получения медного штейна методом автогенной плавки "оутокумпу". Проведение расчета шихты для плавки окисленных никелевых руд в шахтной печи. Материальный баланс плавки агломерата на воздухе, обогащенном кислородом, без учета пыли.
контрольная работа [36,4 K], добавлен 15.10.2013Способы обогащения руд. Технология флотации: обогащение марганцевых руд, дообогащение железорудных концентратов, извлечение металлов из "хвостов" магнитного и гравитационного обогащений. Технологическая схема обогащения апатит-штаффелитовой руды.
реферат [665,6 K], добавлен 14.11.2010Плавильные пламенные печи. Отражательные печи для плавки медных концентратов на штейн. Тепловой и температурный режимы работы. Экспериментальное определение скорости тепловой обработки материала. Основные характеристики конструкции плавильных печей.
курсовая работа [876,6 K], добавлен 29.10.2008Определение химического состава компонентов шихты. Решение уравнений материального баланса и основности. Выбор технологического оборудования и представление схемы производства агломерата. Установка грохота ГСТ-81 для горячего и холодного агломерата.
курсовая работа [190,1 K], добавлен 22.11.2010Физико-химическая сущность процессов получения штейна. Характеристика сырья, металлосодержащих продуктов и основных технологических материалов. Материальный и тепловой расчеты руднотермической плавки медно-никелевого агломерата в руднотермической печи.
курсовая работа [641,5 K], добавлен 23.12.2012Технологические параметры плавки и тепловой баланса (химическое тепло металлошихты и миксерного шлака, реакций шлакообразования). Технология конвертерной плавки. Расчет размеров и футеровка кислородного конвертера, конструирование кислородной фурмы.
дипломная работа [661,7 K], добавлен 09.11.2013Расчет шихты для плавки, расхода извести, ферросплавов и феррованадия. Материальный баланс периода плавления. Количество и состав шлака, предварительное определение содержания примесей металла и расчет массы металла в восстановительном периоде плавки.
курсовая работа [50,9 K], добавлен 29.09.2011Приминение бестигельной зонной плавки. Применение метода зонной плавки для глубокой очистки металлов, полупроводниковых материалов и других веществ. Оборудование для зонной плавки. Установки зонной плавки в контейнерах. Влияние электромагнитных полей.
курсовая работа [831,7 K], добавлен 04.12.2008Технология плавки, расчет ее материального и теплового баланса. Режим дутья в кислородном конверторе. Раскисление стали присадками ферромарганца и ферросилиция. Расход раскислителей. Выход стали после легирования феррохромом. Параметры шлакового режима.
курсовая работа [68,8 K], добавлен 06.04.2015Назначение ферросплавов и способы их производства, рост требований к его качеству на современном этапе. Шихтовые материалы для выплавки ферросилиция. Характеристика рудовосстановительных электропечей, выплавляющих ферросилиций, источники примесей.
контрольная работа [30,8 K], добавлен 17.12.2010Технологический процесс получения агломерата, используемое сырье и топливо. Стадии плавки металла, конструкционная схема и преимущества эксплуатации электропечи. Структура мартеновского цеха предприятия. Сущность мартеновского способа производства.
отчет по практике [880,0 K], добавлен 15.01.2012Обоснование технологии переработки сульфидного медьсодержащего сырья. Достоинства и недостатки плавки. Химические превращения составляющих шихты. Расчет минералогического состава медного концентрата. Анализ потенциальных возможностей автогенной плавки.
дипломная работа [352,2 K], добавлен 25.05.2015Общая характеристика шахтной восстановительной плавки. Шлак как многокомпонентный расплав. Штейн свинцового производства. Конструктивные особенности шахтной печи. Применение печей сложного профиля с двумя рядами фурм. Замена кокса природным газом.
реферат [283,3 K], добавлен 17.06.2012Гранулометрический и химический состав сырых шихтовых материалов. Дозирование и физико-химические основы процесса. Введение плавки. Нарушения хода печи: повышенное содержание кремния, оксида хрома и углерода, срыв подины, загрязнение слитков шлаком.
курсовая работа [78,4 K], добавлен 20.09.2013- Реконструкция технологии обработки медных концентратов на Надеждинском металлургическом заводе (НМЗ)
Развитие медного производства, внедрение взвешенной плавки на НМЗ ГМК "Норильский Никель". Обоснование выбранной технологии, расчёт теплового баланса печи. Внедрение АСУ управления процессом плавки. Охрана окружающей среды; экономическая эффективность.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 01.03.2012 Свойства алюминиево-магниевых, алюминиево-марганцевых и алюминиево-медных сплавов, их применение в промышленности. Характеристики порошковых сплавов алюминия и методы их получения в металлургии. Технологическая схема изготовления гранулированных сплавов.
реферат [28,2 K], добавлен 04.12.2011Условия эксплуатации дробилок агломерата. Исследование износостойкости наплавленного металла при работе в условиях абразивного износа. Разработка технологии наплавки новых и реставрации изношенных звездочек. Контроль качества восстановленной детали.
курсовая работа [624,3 K], добавлен 11.04.2014Определение эффективного содержания железа в рудном материале путем расчета расхода концентрата, флюса и топлива на производство агломерата. Оценка стоимости железорудной и "коксовой" частей доменной шихты на базе агломерата из исходной концентрата.
курсовая работа [32,1 K], добавлен 22.11.2012Свойства термообработки металла. Подготовка шихтовых материалов к плавке, заправка печи, загрузка шихты в печь. Восстановительный период плавки. Расчёты угара и необходимого количества ферросплавов. Выбор источника питания печи. Расчёт тепловых потерь.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.07.2014
