Выплавка малофосфористого шлака

То обстоятельство, что фосфор имеет меньшее сродство к кислороду, чем марганец, используется для удаления фосфора из руды. Это достигается путем плавки этой руды в дуговых печах с небольшим количеством восстановителя; в шихту вводят такое количество восстановителя (коксика), какое необходимо для восстановления оксидов железа и фосфора, всех высших оксидов марганца до закиси, а также 5-10% закиси марганца до металла. При таком способе плавки получают небольшое количество металла и большое количество шлака. Почти весь фосфор и все железо шихты переходят в металл, а закись марганца и кремнезем - в шлак. Шлак должен содержать не менее 26-28% SiO₂, в противном случае он получается очень густым и содержит много корольков высокофосфористого металла. Если в марганцевой руде содержание кремнезема недостаточно, то в шихту добавляют некоторое количество кварцита. Наряду со шлаком в процессе плавки получают также небольшое количество железомарганцевого сплава с высоким содержанием фосфора (60-70% Мn; 2-4% Р; 5-6% С; 25-30% Fe). Этот сплав может применяться для раскисления высокофосфористой стали.

Состав малофосфористого шлака следующий: 60-65% МnО; 28-30% SiО₂; 0,02-0,04% Р₂О₅; 0,5-0,8% FeO; 4,0-6,0% СаО. Температура плавления шлака около 1400°С. Переход марганца из руды в шлак около 90%.

Малофосфористый шлак выплавляют в печах мощностью 16,5 МВА. Рудная часть шихты состоит из агломерата или смеси агломерата и марганцевого концентрата; количество концентрата в шихте может доходить до 30%. В качестве восстановителя применяют кокс-орешек в количестве 4-5% от массы рудной части шихты. Для поглощения восстановленного фосфора в шихту добавляют около 4% стальной или чугунной стружки. Расход электрической энергии составляет около 800 кВт∙ч/т шлака. Количество попутного высокофосфористого сплава составляет 9-10% от массы шлака.