MODELING THE FERROSILICOMANGANESE SMELTING PROCESS USING MANGANESE-RICH SLAG

Abstract

В статье представлены результаты полного термодинамического моделирования (ТДМ) процесса выплавки стандартного ферросиликомарганца (FeSiMn) из шлаков рафинированных железомарганцевых и марганцевых руд Казахстана.  Моделирование процессов и фазовых превращений в системе исследовалось при температуре 500-2200 ℃ для отдельных составов с шестью включениями 8-10-12-14-16-18 кг и давлением 0,1 МПа. С помощью системы Mn-Si-Al-Ca-Mg-OC изучен механизм совместного карботермического восстановления марганца, кремния, воздействия, электричества и железа. Проведенные расчеты позволяют полностью учесть все физико-химические процессы, протекающие при выплавке стандартного ферросиликомарганца карботермическим методом. В ходе анализа установлено, что производство металлической фазы стандартного ферросиликомарганца соответствует ГОСТ 4756-91 при температуре 1600-1700 ℃ с нагрузкой 12-14 кг на 100 кг шихты. При дальнейшем повышении температуры марганец и кремний начинают переходить в газовую фазу. Химический состав сплава при 1700 ℃ с добавкой 12 кг, %: Mn – 73,05; Си – 16,24; Fe – 9,67 и C – 1,03, а при содержании 14 кг составляет, %: Mn – 73,15; Си – 17,12; Fe – 8,24 и C – 1,48. Термодинамическое моделирование фазовых переходов подсистемы марганцевая шихта – восстановитель ферросиликомарганца из трудноизвлекаемых окисленных марганцевых руд Жайремского месторождения и марганцевых шлаков методом электроплавки.