Удосконалення трьохстадійної технологічної схеми і розробка інноваційних процесів виплавки марганцевих феросплавів силікотермічним способом - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук УДОСКОНАЛЕННЯ ТРЬОХСТАДІЙНОЇ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ І РОЗРОБКА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ВИПЛАВКИ МАРГАНЦЕВИХ ФЕРОСПЛАВІВ СИЛІКОТЕРМІЧНИМ СПОСОБОМРобота виконана в Національній металургійній академії України Міністерства освіти і науки України (м. Науковий керівник: ГАСИК МИХАЙЛО ІВАНОВИЧ, академік Національної академії наук України, доктор технічних наук, професор, Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки України, м. СИВАЧЕНКО ВІКТОР МИХАЙЛОВИЧ, кандидат технічних наук, Державне підприємство "Український державний науково-дослідний інститут спеціальних сталей, сплавів і феросплавів" Міністерства промислової політики України, м. Захист відбудеться "22" червня 2010 р. о 12.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 при Національній металургійній академії України за адресою: 49600, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національної металургійної академії України (49600, м.У загальній видовій структурі феросплавів, що виробляються в Україні, найбільш складними у вирішенні науково-технологічних, матеріальних і енергозберігаючих задач є марганцеві феросплави, які отримують за багатостадійною технологічною схемою силікотермічним способом у рудовідновлювальних електропечах. У обставинах, що склалися, знадобилося проведення науково-технологічного аналізу особливостей трьохстадійної технології, теоретичних та експериментальних досліджень, розробки, дослідно-промислового освоєння і впровадження удосконаленої інноваційної трьохстадійної технологічної схеми і процесів виплавки на ВАТ "Запорізький феросплавний завод" (ВАТ "ЗФЗ") металічного марганцю і середньовуглецевого феромарганцю силікотермічним способом. Виконати фізико-хімічний і технологічний аналіз трьохстадійної схеми виробництва силікотермічних марганцевих феросплавів, удосконалити її, розробити і дослідити інноваційні процеси виплавки феросплавів по кожній з трьох стадій. Провести науково-обґрунтовану експертизу причин зниження стійкості футеровки шахтно-щілинних печей виробництва вапна для виплавки силікотермічних марганцевих феросплавів; виконати дослідження і видати рекомендації з підвищення стійкості футеровки. Вперше отримані данні щодо дослідження механізму хімічної ерозії периклазової футеровки (вогнетриви П-91) печі РКО-7,0, в якій виплавляється феромарганець ФМН 78Б і шлак ШМП-78 в одну технологічну стадію; встановлено, що поряд з високою температурою однією з причин низької експлуатаційної стійкості периклазової футеровки печі є висока активність кремнезему шлаку і ненасиченість його оксидом магнію, а також відносно невисока якість периклазових вогнетривів марки П-91.Однак і 3-х стадійна технологічна схема в цілому, як і процеси кожної з трьох стадій до початку виконання дисертаційної роботи, характеризувалася рядом невирішених задач, що підтверджується відносно низькими корисним вилученням марганцю із вихідних концентратів і техніко-економічними показниками виробництва. Результати дослідів підтвердили, що при введенні в шихту периклазового матеріалу стабілізується електричний режим роботи печі і підвищується вміст MGO у шлаку, що впливає на стійкість периклазової футеровки печі РКО-7,0. Вперше проаналізовані електричні режими роботи печей РКО-7,0 з урахуванням того, що при виплавці ФМН 78Б і ШМП-78 вуглецевовідновним способом печі працюють безперервним процесом із зануреними в шихту електродами і зниженою напругою (в інтервалі 103,1-161,3 В), у порівнянні з виплавкою металічного марганцю (3-я стадія) - періодичним процесом з відкритими дугами і підвищеною напругою (в інтервалі 206,2-322,6 В). Електричні характеристики електропечі РКО-7,0 при виплавці ФМН 78Б і ШМП-78 в одну технологічну стадію в функції сили струму в електроді (Іе):на рисунку праворуч (Б) представлена виділена жовтим область електричних характеристик у більшому масштабі; Ркор - корисна електрична потужність; точки Мі - практичні дані (сині квадратні - при роботі на коксі, червоні круглі - із заміною 31,1 % коксу антрацитом), прямокутники відповідного кольору показують робочі області зміни Іе, Ркор (ліва частина рисунка) (А) для цих технологій. Підвищення корисного використання марганцю при виплавці цих марок феромарганцю досягається на основі закону Нернста, відповідно до якого розподіл елемента (марганцю) між двома рідинами, що не змішуються (шлаком і марганцем) при постійній (заданій) температурі є величиною постійною, тобто: = const і для металічного марганцю складає 0,134.Вперше виконано фізико-хімічний і технологічний аналіз трьохстадійної технологічної схеми і інноваційних процесів виробництва високоякісних марганцевих феросплавів - металічного марганцю марок Мн 95, Мн 965 (ГОСТ 6008-90), середньо-і низьковуглецевого феромарганцю марок ФМН 88, ФМН 90 (ДСТУ 3547-97) силікотермічним способом в електропечах РКО-7,0 нової конструкції з периклазовою футеровкою.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ