一種生產低碳錳鐵的方法

2023-10-27 12:22:02

專利名稱：一種生產低碳錳鐵的方法
一種生產低碳錳鐵的方法技術領域：
本發明涉及冶煉低碳錳鐵技術領域，特別是用人造\111304在精煉電爐內冶 煉低碳錳矽合金，然後將此種錳矽合金兌入中頻爐進一步用Mll304球團和石灰 精煉脫矽生產低碳錳鐵的方法。二、背景技術最近幾年來低碳高強度鋼、不鏽鋼、不鏽鋼焊條、低碳高強度鋼焊條發展 很快，對低碳錳矽合金和低碳錳鐵需求量大增。傳統的錳矽合金是在礦熱爐中採用電碳熱法來冶煉生產的。它是利用提高合金中的Si含量來降C的，這是傳 統的工藝技術，非常成熟。但由於使用礦熱爐，生產電耗高，產生廢氣量大， 耗水量大，產品含碳量高，很難滿足生產含碳量小於0.7%低碳錳鐵的要求。精煉爐是冶煉中低碳錳鐵或中低微碳鉻鐵的專用爐型，在精煉電爐內用錳 矽合金或矽鉻合金採用傳統的電矽熱法生產中低碳錳鐵或中低微碳鉻鐵工藝十 分成熟。近十幾年來由於"波倫法"及熱兌精煉技術的發展，利用精煉爐專門 熔化含錳溶渣或含鉻熔渣，然後將熔渣及錳矽合金或矽鉻合金進行倒包熱兌或 搖包熱兌生產中低碳錳鐵或中低微碳鉻鐵的生產工藝也已經成熟。但是由於使 用的原材料的局限，很難生產出低碳錳鐵和微碳鉻鐵。三、發明內容本發明的目的在於提供一種生產低碳錳鐵的方法，它能克服現有工藝電耗高，廢氣量大，耗水量大，產品含碳量高的缺點，生產出含碳量小於0.7%低碳 錳鐵。本發明通過以下技術方案達到上述目的，採用人造Mll304在精煉電爐內冶 煉低碳錳矽合金，然後將此種錳矽合金兌入中頻爐進一步用Mll304球團和石灰 精煉脫矽生產低碳錳鐵。所述方法包括下列步驟(1) 製備\111304按氧化錳礦液相還原劑:硫酸=1:0. l—O. 2:0. 5—0. 6 (重量比)，將氧化錳 礦和有液相還原劑混合，用硫酸浸出，加鹼沉澱除鐵，清洗，製備得Mn304，(2) 原料準備將矽鐵破碎成粒度《20 nm，將含Ca0^8596的生石灰破碎成粒度為8—50咖，將Mll304造球並乾燥，(3) 冶煉低矽錳矽合金爐料配比按矽鐵Mn304球團石灰=1:2. 7—3. 1:13—1. 7 (重量比)，先將 Mn304球團及1/3石灰混合均勻，分批加入到精煉爐中熔化，熔清後爐渣含錳 量約Mn40—4596，鹼度0. 8—1. 0，當爐料己熔清且熔渣溫度在1500'C左右時， 分期分批地向熔池加入矽鐵和剩餘的石灰並進行攪拌，當爐料全部加完，爐渣 鹼度按1.0—1.2控制，精煉10—15分鐘。(4) 中頻爐精煉脫矽將裝了鐵水的鐵水包進行鎮靜、扒渣、然後將步驟(3)製備得的液態低矽 錳矽合金兌入中頻爐並立即送電，並加入Mll304球團和石灰混合料進行精煉脫 矽。精煉時間10—15分鐘，爐渣鹼度1.0—1.2，取樣判矽合格，將鐵水和熔 渣一起倒入包中，再送澆鑄場進行帶渣澆鑄。所述冶煉低碳錳矽合金含的爐料配比可按生產低碳錳矽合金含Mn要求進 行配製，如要冶煉含Mn》8096的低碳錳矽合金時，其配比按矽鐵:1^11304球團石灰=1:3. 0—3. 5:1. 5—1. 9(重量比)；要冶煉含Mn》7296的低碳錳矽合金時， 其配比按矽鐵:Mn304球團石灰=1:2. 7—3. 1:1. 3_1. 7(重量比)；要冶煉含 Mn^6596低碳錳矽合金時，其配比按矽鐵Mn304球團石灰=1:2. 4—2. 8:1.1 —1.5(重量比)。所述矽鐵為75%矽鐵、65%矽鐵、結晶矽其中的一種。所述液相還原劑為糖蜜、澱粉。本發明與現有技術相比，具有以下突出的特點和顯著的進步1、 採用人造Mn304作原料，含Mn高，雜質少；2、 用矽鐵作還原劑，矽鐵帶入的碳量少；3、 在精煉電爐內熔化和精煉，電壓高，克服了電弧對熔池的增碳問題，可 以生產出低碳錳矽合金。而採用中頻爐來精煉脫矽，由於中頻爐有電磁攪拌作 用，脫矽速度快，損耗少，收得率高。4、 按本發明所述的方法，產出低碳錳錳鐵含碳量小於0.3%的。四

圖1是本發明所述的生產低碳錳鐵的方法工藝流程圖。對照圖1,本發明所述的生產低碳錳鐵的方法是將Mll304球團和石灰放入精練爐中熔化，再將矽鐵和石灰放入精煉爐中精煉，出鐵，鎮靜，扒渣，熱兌中頻爐，再加入Mll304球團和石灰在中頻爐中精煉，出鐵，澆注，精整，檢驗合格，入庫。五具體實施方式
以下通過實施例對本發明的技術方案作進一步詳細描述。 本發明的技術方案由下述方法步驟構成1、製備Mn304。按氧化錳礦液相還原劑:硫酸=1:0. 1—0. 2:0. 5_0. 6(重量比)，將氧化錳礦和液相還原劑如糖蜜或澱粉混合，用硫酸浸出，加鹼沉澱除鐵，清洗，製備得Mn304。其化學成分為Mn》69%， Fe《0.05%, P《0.05%, S《0.03%， Sn《0. 001%, Pb《0. 001%。2、 原料準備。將矽鐵破碎成粒度《20 ran,將含Ca0^85W的生石灰破碎成 粒度為8—50咖，將人工合成Mn304造球並乾燥；3、 冶煉低矽錳矽合金爐料配比按矽鐵MnA球團石灰=1:2. 7—3. 1:13—1. 7(重量比)，先將 Mn304球團及1/3石灰混合均勻，分批加入到精煉爐中熔化，熔清後爐渣含錳 量約Mn40—4596，鹼度0. 8—1. 0，當爐料己熔清且熔渣溫度在1500'C左右時，分期分批地向熔池加入矽鐵和剩餘的石灰並進行攪拌，當爐料全部加完，控制 爐渣鹼度在1. 0—1. 2，精煉10—15分鐘，待爐中的Si與MnO反應達到平衡，判矽合適，可以出鐵。4、 中頻爐精煉脫矽將裝了鐵水的鐵水包進行鎮靜、扒渣、然後將步驟(3)製備得的液態低矽錳矽合金兌入中頻爐並立即送電，並加入Mll304球團和石灰混合料進行精煉脫矽。精煉時間約10—15分鐘，爐渣鹼度1.0—1.2，取樣判矽合格，將鐵水和 熔渣一起倒入包中，再送澆鑄場進行帶渣澆鑄。冶煉低碳錳矽合金含的爐料配比可按生產低碳錳矽合金含Mn要求進行配 制，如要冶煉含Mn》8096的低碳錳矽合金時，其配比按矽鐵:]^11304球團石灰 =1:3.0—3.5:1.5—1.9(重量比)；要冶煉含Mn^7296的低碳錳矽合金時，其配 比按矽鐵:1^11304球團石灰=1:2.7—3. 1:1.3—1.7 (重量比)；要冶煉含Mn》 65%低碳錳矽合金時，其配比按矽鐵Mn304球團石灰=1:2. 4—2. 8:1. l— 1.5(重量比)。拌料、加料、精煉要求先將Mll304球團與石灰總量三分之一的石灰混合均勻，分批加入到精煉爐中熔化，熔清後爐渣含錳量約Mn40—45W，鹼度0.8 一l. 0，當爐料己熔清且熔渣溫度在150(TC左右時，分期分批向熔池加入矽鐵和 剩餘的石灰，並進行攪拌，當爐料全部加完，控制爐渣鹼度在1. 0—1. 2，精煉 10—15分鐘，待爐中的Si與MnO反應達到平衡，爐內渣面平靜，即可出鐵、 鎮靜、扒渣、澆注。本發明由於使用了人造Mll304和矽鐵，雜質少，矽鐵的含碳量低，煉出來 的錳矽合金含碳量僅為0. 27 0. 3,可以滿足含碳量小於0. 4%的低碳錳鐵的要 求。生產成本低，產品質量穩定。所用的矽鐵可以是75%矽鐵、65%矽鐵或結晶 矽其中的一種。
權利要求
1. 一種生產低碳錳鐵的方法，其特徵在於採用人造Mn3O4在精煉電爐內冶煉低碳錳矽合金，然後將此種錳矽合金兌入中頻爐進一步用Mn3O4球團和石灰精煉脫矽生產低碳錳鐵，所述方法包括如下步驟(1)製備Mn3O4按氧化錳礦∶液相還原劑∶硫酸＝1∶0.1-0.2∶0.5-0.6(重量比)，將氧化錳礦和有機液相還原劑混合，用硫酸浸出，加鹼沉澱除鐵，清洗，製備得Mn3O4，(2)原料準備將矽鐵破碎成粒度≤20mm，將含CaO≥85％的生石灰破碎成粒度為8-50mm，將Mn3O4造球並乾燥，(3)冶煉低矽錳矽合金爐料配比按矽鐵∶Mn3O4球團∶石灰＝1∶2.7-3.1∶13-1.7(重量比)，先將Mn3O4球團和石灰總量三分之一的石灰混合均勻，分批加入到精煉爐中熔化，熔清後爐渣含錳量約Mn40-45％，鹼度0.8-1.0，當爐料已熔清且熔渣溫度在1500℃左右時，分期分批地向熔池加入矽鐵和剩餘的石灰並進行攪拌，當爐料全部加完，爐渣鹼度按1.0-1.2控制，精煉10-15分鐘。(4)中頻爐精煉脫矽將裝了鐵水的鐵水包進行鎮靜、扒渣、然後將液態低矽錳矽合金(3)兌入中頻爐並立即送電及加入Mn3O4球團和石灰混合料進行精煉脫矽。精煉時間約10-15分鐘，爐渣鹼度1.0-1.2，取樣判矽合格，將鐵水和熔渣一起倒入包中，再送澆鑄場進行帶渣澆鑄。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於冶煉低碳錳矽合金含的爐料配 比可按生產低碳錳矽合金含Mn要求進行配製，如要冶煉含Mn》8096的低碳錳 矽合金時，其配比按矽鐵:1^11304球團石灰=1:3. 0—3. 5:1. 5—1. 9(重量比)；要冶煉含Mn》7296的低碳錳矽合金時，其配比按矽鐵:Mn304球團石灰=1:2. 7 一3.1:1.3—1.7(重量比)；要冶煉含Mn^6596低碳錳矽合金時，其配比按矽 鐵Mn304球團石灰=1:2. 4—2. 8:1. l—l. 5 (重量比)。
3、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述矽鐵為75%矽鐵、65%矽 鐵、結晶矽其中的一種。
4、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述液相還原劑為糖蜜、澱粉。
全文摘要
本發明涉及一種生產低碳錳鐵的方法，它是以人造Mn3O4為原料、以矽鐵作還原劑，在精煉電爐內還原Mn3O4生產低矽錳矽合金，然後將此種錳矽合金兌入中頻爐進一步用Mn3O4球團和石灰精煉脫矽生產低碳錳鐵。本發明由於採用人造Mn3O4和矽鐵，雜質少，矽鐵的含碳量低，煉出來的低碳錳鐵含碳量均小於0.3％。在中頻爐中因有電磁攪拌，脫矽比較徹底，生產成本低，產品質量穩定。
文檔編號C22C33/04GK101250661SQ200810073518
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月1日 優先權日2008年4月1日
發明者奚基平, 潘保良, 陳明葵 申請人:潘保良;奚基平