專利名稱：一種錳復(fù)合球團及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于煉鋼生產(chǎn)過程中進(jìn)行錳合金化的新型多功能合金材料及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
錳(Mn)是鋼中不可缺少的元素，它是鋼中主要合金元素之一。目前在煉鋼(轉(zhuǎn)鋼或電爐)生產(chǎn)過程中進(jìn)行錳合金化的材料主要是錳系鐵合金。錳系鐵合金是由錳礦經(jīng)燒結(jié)然后由高爐或電爐冶煉而成的。用這種工藝生產(chǎn)錳系鐵合金，在整個生產(chǎn)過程中對環(huán)境污染較大，能耗與生產(chǎn)成本較高。隨著煉鋼技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了采用錳礦直接在電爐或轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)進(jìn)行錳合金化的生產(chǎn)方法；但問題在于在電爐內(nèi)錳合金化增加了電爐煉鋼的冶煉時間，且錳的回收率不穩(wěn)定；在轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)錳合金化必須先對轉(zhuǎn)爐煉鋼用鐵水進(jìn)行“三脫”預(yù)處理或采用“雙聯(lián)轉(zhuǎn)爐”的少渣冶煉工藝，設(shè)備投資大，工藝流程長，推廣應(yīng)用困難，因此如何研制出新的錳合金材料是煉鋼工程技術(shù)人員的新課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種既能適用于電爐煉鋼又能適用于轉(zhuǎn)爐煉鋼且又不改變現(xiàn)有煉鋼工藝、成本低廉、錳回收率穩(wěn)定、操作簡便以及既能對鋼水進(jìn)行錳合金化又能精煉鋼水等多功能的錳復(fù)合球團；為此，本發(fā)明還提供了一種制造錳復(fù)合球團的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將含錳原礦經(jīng)精選后的錳精礦或錳燒結(jié)礦或富錳渣等原料與還原劑、納米反應(yīng)促進(jìn)劑、酸堿與熔點調(diào)節(jié)劑及其添加劑研磨后充分均勻混合制成錳復(fù)合球團。
為了獲得如上所述的錳復(fù)合球團，本發(fā)明生產(chǎn)錳復(fù)合球團的方法包括下述幾個步驟將各種原材料，如精選錳原礦或錳燒結(jié)礦或富錳渣、還原劑、納米反應(yīng)促進(jìn)劑、酸堿調(diào)節(jié)劑與熔點調(diào)節(jié)劑及其添加劑分別研磨成細(xì)粉，然后按一定比例混合均勻后機械成型為小球或其它形狀，經(jīng)烘干后包裝待用。
采用如上技術(shù)方案提供的錳復(fù)合球團用于煉鋼工藝中的錳元素合金化，其主要優(yōu)點表現(xiàn)在錳復(fù)合球團以錳礦為原料，省去了錳系鐵合金的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，大大減輕了環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本20～30％，及降低能源消耗40％以上。同時該錳復(fù)合球團在對鋼水進(jìn)行錳合金化的同時還能對鋼水進(jìn)行精煉(如鋼水脫氧、脫硫、去夾雜等)。就鋼的錳元素合金化而言，用錳復(fù)合球團與用錳系鐵合金相比，每噸鋼降低成本8～10元左右。該錳復(fù)合球團所使用的所有原材料均研磨得很細(xì)，然后成型，既不會在使用過程中產(chǎn)生揚塵，又增加了反應(yīng)面積，有利于提高冶金反應(yīng)速度和保證錳從氧化物中完全被還原，從而穩(wěn)定錳的回收率。


圖1為用于生產(chǎn)本發(fā)明所述的一種錳復(fù)合球團的生產(chǎn)工藝流程示意圖，亦為本發(fā)明的說明書摘要附圖具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
所述的錳復(fù)合球團主要由錳礦石、還原劑、納米反應(yīng)促進(jìn)劑、酸堿與熔點調(diào)節(jié)劑、粘結(jié)劑、添加劑組成。其中錳礦為錳原礦(或選后錳精礦)或錳燒結(jié)礦或富錳渣；還原劑為焦炭、石墨、碳化硅、碳化鈣、硅鈣、硅鐵、單質(zhì)金屬(如鋁、鈣等)；納米反應(yīng)促進(jìn)劑為鋁、碳、氧化錳等納米粉；酸堿調(diào)節(jié)劑為石灰石、石灰、白云石、硅石；熔點調(diào)節(jié)劑為螢石、鋁釩土、堿金屬鹽等；粘結(jié)劑為水玻璃、焦油、樹脂等；添加劑為含錳金屬合金料。按重量比，它們各自所占重量比范圍為錳礦為50～90％、還原劑5～15％、納米反應(yīng)促進(jìn)劑為1～5％、酸堿調(diào)節(jié)劑為3～10％、熔點調(diào)節(jié)劑為2～5％、粘結(jié)劑為5～10％，添加劑為適量。
將如上各種粗原材料先分別研磨成細(xì)粉(其粒度為80～200目)，然后將錳礦、還原劑、納米反應(yīng)促進(jìn)劑、酸堿調(diào)節(jié)劑、熔點調(diào)節(jié)劑按如上重量比的粉量放置在一容器中，混合并充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，加入粘結(jié)劑繼續(xù)攪拌直至均勻，然后成型為球團或其它形狀，在烘烤爐中烘烤，溫度控制在50～300℃，烘干后取出自然冷卻，包裝待用。
用上述生產(chǎn)工藝制成的錳復(fù)合球團，應(yīng)用時將錳復(fù)合球團在出鋼過程中加入到鋼包內(nèi)，在鋼水溫度(＞1600℃)及鋼水流的沖擊攪拌使用下，錳復(fù)合球團迅速粉化、細(xì)化，并迅速熔化。在還原劑和納米反應(yīng)促進(jìn)劑作用下，迅速將錳礦中的錳氧化物還原成金屬錳和氧化物(如CO、Al2O3、SiO2等)，這些氧化物與錳復(fù)合球團中的酸堿調(diào)節(jié)劑結(jié)合形成穩(wěn)定的混合物而上浮到鋼水表面的渣層，而金屬錳直接進(jìn)入鋼水中對鋼水進(jìn)行錳合金化。與此同時，由于錳復(fù)合球團中的還原劑，還可以對鋼水進(jìn)行深脫氧與脫硫，又因復(fù)合球團中配置的渣和錳礦還原生成的渣形成的復(fù)合渣具有極好的吸收鋼液中夾雜物的作用。如在60t電爐上應(yīng)用時，錳的回收率穩(wěn)定在90％以上，脫硫率達(dá)30～40％，鋼水中夾雜物減少20～30％，噸鋼成本降低10-12元。
除上述實施例外，其他實施例為實施例1(為重量百分比)錳礦石70％還原劑7％納米反應(yīng)促進(jìn)劑3％酸堿調(diào)節(jié)劑4％熔點調(diào)節(jié)劑5％粘合劑8％添加劑適量其生產(chǎn)方法與說明書中所述相同，在此不再鰲述。
實施例2其組份與實施例1相同，各組份所占總重量的百分比如下錳礦石56％還原劑13％納米反應(yīng)促進(jìn)劑4％酸堿調(diào)節(jié)劑6％
熔點調(diào)節(jié)劑4％粘合劑10％添加劑適量把如上原材料研磨成粉，用與說明書中所述生產(chǎn)方法制成納米錳復(fù)合球團。
實施例3其組份與實施例1或?qū)嵤├?相同，只是各組份所占總重量百分比為如下錳礦石81％還原劑5％納米反應(yīng)促進(jìn)劑2％酸堿調(diào)節(jié)劑4％熔點調(diào)節(jié)劑3％粘合劑5％添加劑適量其生產(chǎn)方法與實施例1或?qū)嵤├?所述相同。
權(quán)利要求
1.一種錳復(fù)合球團，它由錳礦、還原劑、納米反應(yīng)促進(jìn)劑、酸堿與熔點調(diào)節(jié)劑、粘結(jié)劑、添加劑組成，其特征在于錳礦占總重量的50～90％，還原劑占總重量的5～15％，納米反應(yīng)促進(jìn)劑占總重量的1～5％，酸堿調(diào)節(jié)劑占總重量的3～10％，熔點調(diào)節(jié)劑占總重量的2～5％，粘結(jié)劑占總重量的5～12％，添加劑適量，錳礦為錳原礦、錳燒結(jié)礦或富錳渣；還原劑為焦碳、石墨、碳化硅、碳化鈣、硅鈣、硅鐵、單質(zhì)金屬；納米反應(yīng)促進(jìn)劑為鋁、碳、氧化錳納米粉；酸堿調(diào)節(jié)劑為石灰石、石灰、白云石、硅石；熔點調(diào)節(jié)劑為螢石、鋁釩土、堿金屬鹽；粘結(jié)劑為水玻璃、焦油、樹脂；添加劑為含錳金屬合金料。
2.一種錳復(fù)合球團的生產(chǎn)方法，其特征在于把錳礦、還原劑、酸堿調(diào)節(jié)劑、熔點調(diào)節(jié)劑分別研磨成80～200目的細(xì)粉，加入納米反應(yīng)促進(jìn)劑，按重量百分比混合配料，充分?jǐn)嚢杈鶆?，再加入粘結(jié)劑攪拌均勻，成型為球團，在50～300℃溫度下烘烤，烘干取出，自然冷卻、包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種錳復(fù)合球團及其生產(chǎn)方法。這種錳復(fù)合球團由錳原礦(或錳燒結(jié)礦、富錳渣)、還原劑(如焦炭、石墨)，納米反應(yīng)促進(jìn)劑(鋁、氧化錳)、酸堿與熔點調(diào)節(jié)劑(如石灰石、螢石等)，粘結(jié)劑(如水玻璃等)及添加劑組成，先把它們研磨成細(xì)粉，然后按規(guī)定重量比混合、攪拌均勻，加入粘結(jié)劑，成型球團，烘烤一定時間后自然冷卻。在轉(zhuǎn)爐或電爐出鋼過程中把研制成的納米錳復(fù)合球團加入到鋼包內(nèi)。在高溫鋼水及鋼水流的攪拌作用下，球團迅速粉化與熔化，在還原劑和促進(jìn)劑作用下，錳礦中的錳氧化物還原成金屬錳，它進(jìn)入鋼水中對鋼水進(jìn)行錳合金化……?？善鸬椒€(wěn)定錳的回收率、提高脫硫率、對鋼水進(jìn)行深脫氧、減少夾雜物的作用?？稍陔姞t或轉(zhuǎn)爐上廣泛應(yīng)用。
文檔編號C22B1/14GK1415766SQ0213968
公開日2003年5月7日 申請日期2002年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月10日
發(fā)明者吳光亮, 王哲 申請人:吳光亮