Шихтовые материалы для выплавки ферромарганца и силикомарганца
СНГ занимает первое место по запасам марганцевых руд, наиболее богатые месторождения марганцевых руд - Чиатурское и Никопольское (смотри статью "Основные месторождения марганцевых руд"). Эти месторождения содержат как окисленные, так и карбонатные руды. Месторождения марганцевых руд имеются также в различных районах Сибири.
Окисленные руды подвергаются обогащению, в результате которого получают концентраты с различным содержанием марганца (обычно в пределах 26-50%). Марганец в окисленных рудах находится в виде различных окислов: Мn304, Мn203 и Мn02. Окисленные руды зернистого сложения, размер зерен 3-20 мм. Карбонатные руды кусковые, более бедные по содержанию марганца; марганец в этих рудах находится в виде углекислого марганца МnС03.
Вредной примесью в марганцевых рудах и концентратах является фосфор. Около 75% Р, содержащегося в руде, переходит в сплав. Для того чтобы содержание фосфора в ферромарганце было менее 0,45% (ФМн78), необходимо, чтобы отношение фосфора к марганцу (Р/Мn) в руде или концентрате было менее 0,0055, а чтобы в ферромарганце было менее 0,32% Р (ФМн78А), необходимо, чтобы указанное отношение было менее 0,0045. Из сравнения этих величин с нормой ГОСТ следует, что даже для выплавки обычных сортов ферромарганца с содержанием фосфора до 0,35-0,45% необходимо применять богатые марганцевые руды и концентраты с низким содержанием фосфора. Однако производство ферромарганцевых сплавов, которое непрерывно возрастает, не может базироваться на использовании одних только богатых руд, для обеспечения роста производства необходимо использовать также бедные окисленные и карбонатные марганцевые руды. В связи с повышенным содержанием фосфора в этих рудах их необходимо подвергать обработке с целью удаления части фосфора. Удаление фосфора из марганцевых руд возможно как химическим, так и металлургическим способами. Промышленное применение получил металлургический способ.
Карбонатные марганцевые руды обычно кусковые; перед употреблением в плавку их подвергают дроблению.
Окисленные марганцевые руды и концентраты обычно мелкозернистые и порошковые, перед употреблением в плавку их подвергают окускованию.
Существует несколько способов окускования марганцевых руд - промышленное применение получила агломерация. Хорошие результаты дает спекание руды в трубчатых печах, а также при изготовлении моношихты. Моношихту получают путём добавления руды или концентратов в смесь углей, применяемых для коксования. При изготовлении моношихты и спеков происходит частичное восстановление окислов, содержащихся в шихте. В качестве восстановителя при выплавке ферромарганца и силикомарганца применяется коксик (кокс-орешек), в качестве флюса - известь или известняк. При недостатке железа в руде в состав шихты вводят железную руду или железную стружку. При выплавке силикомарганца в качестве кремнийсодержащего материала применяют кварциты.