用感應電爐生產低碳錳鐵的方法
2023-06-13 19:34:56 1
專利名稱：用感應電爐生產低碳錳鐵的方法
技術領域：
本發明涉及鐵合金冶煉方法，具體涉及低碳錳鐵(或稱微碳錳鐵)冶煉工藝方法的改進。
背景技術：
目前，國內外傳統的低碳錳鐵冶煉按工藝方法及冶煉設備的不同有電爐法(電矽熱法)、搖包法、搖包—電爐法、吹氧法等，其各有自己的優點，但其共同的缺點是所採用的基本原料均為錳礦石、錳矽合金，冶煉的過程均涉及氧化還原、多相平衡等類複雜的化學反應，往往需要添加輔助爐料/原料(如造渣劑、冷卻劑等)，因此，都存在著工藝控制因素複雜、工藝流程長、系統所需設備多、設備投資大、成品品位難以控制和提高、廢渣中棄錳含量高(通常在8％以上)、錳收率低、環境汙染嚴重等缺點，不能適應日益激烈的市場競爭及環境保護的要求。
發明內容
針對現有技術的上述缺點，本發明所要解決的技術問題，是要提供一種冶煉過程基本不涉及複雜化學反應、工藝步驟單一、基本上無環境汙染、成品質量較高的用感應電爐生產低碳錳鐵的方法。
為此，本發明的技術解決方案是一種用感應電爐生產低碳錳鐵的方法，包括將含錳原料、含鐵原料及輔助爐料/原料按不同工藝加入高溫煉爐中，依一定的工藝條件直至生產出所需指標的低碳錳鐵成品，其特徵在於所述的含錳原料是電解金屬錳成品，所述的含鐵原料是元素含量達標的鐵質成品。
所述的電解金屬錳成品是國標一級/二級電解錳、次錳片以及粒狀電解錳；所述的高溫煉爐是如下感應電爐中任一種高頻、中頻、工頻感應電爐。
所述的高溫煉爐的熔煉溫度控制在1300℃～1800℃。
所述的鐵質原料的加入比率可在總加料重量的5％～30％範圍調節，所述的低碳錳鐵成品的含錳量可在70％～99.8％範圍調節。
採用了上述方法改進後，本發明具有下述優點由於直接採用高純度的電解金屬錳與高純度鐵質熔融後生產出低碳錳鐵，基本不需要添加其它輔助爐料/原料(如造渣劑、冷卻劑等)，基本不涉及複雜化學反應，故可僅採用一臺感應電爐作為高溫煉爐即可產出優質成品，成品中的有害元素(C、Si、S、P)含量較之現有產品可降低百分之幾十到兩個數量級；系統設備簡單、價格較低、投資少，且生產流程短、工藝控制條件單純、操作簡便、生產成本低，基本上無環境汙染；因為不存在多相平衡問題，故可在5％～30％大範圍內調節高純鐵質的加入比率，以滿足用戶對低碳錳鐵成品不同品位的要求(Mn從70％～99.8％，Fe從8％～18％)，大大增強了市場適應能力及競爭能力；而且，本發明的方法具有錳收率高，能耗低的優勢，市場推廣前景遠大。
具體實施例方式本發明的具體實施例將含錳量99.7％的電解錳200kg，加鋼鐵25kg，投入中頻感應電爐內熔煉約50分鐘，視其整個爐內形成熔池後傾入鑄模內，待合金完全冷卻硬化後傾模，破碎到客戶要求的塊徑(一般為5～20mm/塊或10～50mm/塊)即為成品，低碳錳鐵成品的化學成分實測數據如下C0.03％～0.042％，Si0.09％～0.11％，P0.0016％～0.011％， S0.015％～0.018％，Mn82％～91.01％， Fe8.3％～17.02％；
比較常用的同等級低碳錳鐵的數據C≤0.10％， Si≤1.5％，P≤0.1％，S≤0.02％， Mn80％～85％，可見，用本發明的工藝方法生產出的低碳錳鐵遠優於其它同等產品。
權利要求
1.一種用感應電爐生產低碳錳鐵的方法，包括將含錳原料、含鐵原料及輔助爐料/原料按不同工藝加入高溫煉爐中，依一定的工藝條件直至生產出所需指標的低碳錳鐵成品，其特徵在於所述的含錳原料是電解金屬錳成品，所述的含鐵原料是元素含量達標的鐵質成品。
2.如權利要求1所述的用感應電爐生產低碳錳鐵的方法，其特徵在於所述的電解金屬錳成品是國標一級/二級電解錳、次錳片以及粒狀電解錳；所述的高溫煉爐是如下感應電爐中任一種高頻、中頻、工頻感應電爐。
3.如權利要求1或2所述的用感應電爐生產低碳錳鐵的方法，其特徵在於所述的高溫煉爐的熔煉溫度控制在1300℃～1800℃。
4.如權利要求3所述的用感應電爐生產低碳錳鐵的方法，其特徵在於所述的鐵質原料的加入比率可在總加料重量的5％～30％範圍調節，所述的低碳錳鐵成品的含錳量可在70％～99.8％範圍調節。
全文摘要
一種用感應電爐生產低碳錳鐵的方法,包括將含錳原料、含鐵原料及輔助爐料/原料按不同工藝加入高溫煉爐中,依一定的工藝條件直至生產出所需指標的低碳錳鐵成品,其特徵為:含錳原料是電解金屬錳成品,含鐵原料是元素含量達標的鐵質成品;高溫煉爐可以是高頻、中頻、工頻感應電爐;所述的高溫煉爐的熔煉溫度控制在1300℃～1800℃;所述鐵質原料的加入比率可在總加料重量的5%～30%範圍調節,低碳錳鐵成品的含錳量可在70%～99.8%範圍調節。本發明的冶煉工藝方法基本不涉及複雜化學反應、不需要添加其它輔助爐料/原料(如造渣劑、冷卻劑等)、工藝步驟單一、成品質量大幅優化、錳收率較高、能耗低、基本上無環境汙染,具有廣闊的市場推廣前景。
文檔編號C22C33/04GK1382824SQ0211397
公開日2002年12月4日 申請日期2002年2月28日 優先權日2002年2月28日
發明者曾克新, 帥志泉, 秦長富 申請人:湖南特種金屬材料廠