專利名稱：一種生產(chǎn)低碳錳鐵的方法
一種生產(chǎn)低碳錳鐵的方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶煉低碳錳鐵技術(shù)領(lǐng)域，特別是用人造\111304在精煉電爐內(nèi)冶 煉低碳錳硅合金，然后將此種錳硅合金兌入中頻爐進一步用Mll304球團和石灰 精煉脫硅生產(chǎn)低碳錳鐵的方法。二、背景技術(shù)最近幾年來低碳高強度鋼、不銹鋼、不銹鋼焊條、低碳高強度鋼焊條發(fā)展 很快，對低碳錳硅合金和低碳錳鐵需求量大增。傳統(tǒng)的錳硅合金是在礦熱爐中采用電碳熱法來冶煉生產(chǎn)的。它是利用提高合金中的Si含量來降C的，這是傳 統(tǒng)的工藝技術(shù)，非常成熟。但由于使用礦熱爐，生產(chǎn)電耗高，產(chǎn)生廢氣量大， 耗水量大，產(chǎn)品含碳量高，很難滿足生產(chǎn)含碳量小于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(nèi)用錳 硅合金或硅鉻合金采用傳統(tǒng)的電硅熱法生產(chǎn)中低碳錳鐵或中低微碳鉻鐵工藝十 分成熟。近十幾年來由于"波倫法"及熱兌精煉技術(shù)的發(fā)展，利用精煉爐專門 熔化含錳溶渣或含鉻熔渣，然后將熔渣及錳硅合金或硅鉻合金進行倒包熱兌或 搖包熱兌生產(chǎn)中低碳錳鐵或中低微碳鉻鐵的生產(chǎn)工藝也已經(jīng)成熟。但是由于使 用的原材料的局限，很難生產(chǎn)出低碳錳鐵和微碳鉻鐵。三、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)低碳錳鐵的方法，它能克服現(xiàn)有工藝電耗高，廢氣量大，耗水量大，產(chǎn)品含碳量高的缺點，生產(chǎn)出含碳量小于0.7%低碳 錳鐵。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達到上述目的，采用人造Mll304在精煉電爐內(nèi)冶 煉低碳錳硅合金，然后將此種錳硅合金兌入中頻爐進一步用Mll304球團和石灰 精煉脫硅生產(chǎn)低碳錳鐵。所述方法包括下列步驟(1) 制備\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，加堿沉淀除鐵，清洗，制備得Mn304，(2) 原料準備將硅鐵破碎成粒度《20 nm，將含Ca0^8596的生石灰破碎成粒度為8—50咖，將Mll304造球并干燥，(3) 冶煉低硅錳硅合金爐料配比按硅鐵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，熔清后爐渣含錳 量約Mn40—4596，堿度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硅鐵和剩余的石灰并進行攪拌，當爐料全部加完，爐渣 堿度按1.0—1.2控制，精煉10—15分鐘。(4) 中頻爐精煉脫硅將裝了鐵水的鐵水包進行鎮(zhèn)靜、扒渣、然后將步驟(3)制備得的液態(tài)低硅 錳硅合金兌入中頻爐并立即送電，并加入Mll304球團和石灰混合料進行精煉脫 硅。精煉時間10—15分鐘，爐渣堿度1.0—1.2，取樣判硅合格，將鐵水和熔 渣一起倒入包中，再送澆鑄場進行帶渣澆鑄。所述冶煉低碳錳硅合金含的爐料配比可按生產(chǎn)低碳錳硅合金含Mn要求進 行配制，如要冶煉含Mn》8096的低碳錳硅合金時，其配比按硅鐵:1^11304球團石灰=1:3. 0—3. 5:1. 5—1. 9(重量比)；要冶煉含Mn》7296的低碳錳硅合金時， 其配比按硅鐵:Mn304球團石灰=1:2. 7—3. 1:1. 3_1. 7(重量比)；要冶煉含 Mn^6596低碳錳硅合金時，其配比按硅鐵Mn304球團石灰=1:2. 4—2. 8:1.1 —1.5(重量比)。所述硅鐵為75%硅鐵、65%硅鐵、結(jié)晶硅其中的一種。所述液相還原劑為糖蜜、淀粉。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的特點和顯著的進步1、 采用人造Mn304作原料，含Mn高，雜質(zhì)少；2、 用硅鐵作還原劑，硅鐵帶入的碳量少；3、 在精煉電爐內(nèi)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(chǎn)出低碳錳硅合金。而采用中頻爐來精煉脫硅，由于中頻爐有電磁攪拌作 用，脫硅速度快，損耗少，收得率高。4、 按本發(fā)明所述的方法，產(chǎn)出低碳錳錳鐵含碳量小于0.3%的。四

圖1是本發(fā)明所述的生產(chǎn)低碳錳鐵的方法工藝流程圖。對照圖1,本發(fā)明所述的生產(chǎn)低碳錳鐵的方法是將Mll304球團和石灰放入精練爐中熔化，再將硅鐵和石灰放入精煉爐中精煉，出鐵，鎮(zhèn)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(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細描述。 本發(fā)明的技術(shù)方案由下述方法步驟構(gòu)成1、制備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淀粉混合，用硫酸浸出，加堿沉淀除鐵，清洗，制備得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。將硅鐵破碎成粒度《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造球并干燥；3、 冶煉低硅錳硅合金爐料配比按硅鐵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，熔清后爐渣含錳 量約Mn40—4596，堿度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硅鐵和剩余的石灰并進行攪拌，當爐料全部加完，控制 爐渣堿度在1. 0—1. 2，精煉10—15分鐘，待爐中的Si與MnO反應達到平衡，判硅合適，可以出鐵。4、 中頻爐精煉脫硅將裝了鐵水的鐵水包進行鎮(zhèn)靜、扒渣、然后將步驟(3)制備得的液態(tài)低硅錳硅合金兌入中頻爐并立即送電，并加入Mll304球團和石灰混合料進行精煉脫硅。精煉時間約10—15分鐘，爐渣堿度1.0—1.2，取樣判硅合格，將鐵水和 熔渣一起倒入包中，再送澆鑄場進行帶渣澆鑄。冶煉低碳錳硅合金含的爐料配比可按生產(chǎn)低碳錳硅合金含Mn要求進行配 制，如要冶煉含Mn》8096的低碳錳硅合金時，其配比按硅鐵:]^11304球團石灰 =1:3.0—3.5:1.5—1.9(重量比)；要冶煉含Mn^7296的低碳錳硅合金時，其配 比按硅鐵:1^11304球團石灰=1:2.7—3. 1:1.3—1.7 (重量比)；要冶煉含Mn》 65%低碳錳硅合金時，其配比按硅鐵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，熔清后爐渣含錳量約Mn40—45W，堿度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硅鐵和 剩余的石灰，并進行攪拌，當爐料全部加完，控制爐渣堿度在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(nèi)渣面平靜，即可出鐵、 鎮(zhèn)靜、扒渣、澆注。本發(fā)明由于使用了人造Mll304和硅鐵，雜質(zhì)少，硅鐵的含碳量低，煉出來 的錳硅合金含碳量僅為0. 27 0. 3,可以滿足含碳量小于0. 4%的低碳錳鐵的要 求。生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。所用的硅鐵可以是75%硅鐵、65%硅鐵或結(jié)晶 硅其中的一種。
權(quán)利要求
1. 一種生產(chǎn)低碳錳鐵的方法，其特征在于采用人造Mn3O4在精煉電爐內(nèi)冶煉低碳錳硅合金，然后將此種錳硅合金兌入中頻爐進一步用Mn3O4球團和石灰精煉脫硅生產(chǎn)低碳錳鐵，所述方法包括如下步驟(1)制備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，加堿沉淀除鐵，清洗，制備得Mn3O4，(2)原料準備將硅鐵破碎成粒度≤20mm，將含CaO≥85％的生石灰破碎成粒度為8-50mm，將Mn3O4造球并干燥，(3)冶煉低硅錳硅合金爐料配比按硅鐵∶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，熔清后爐渣含錳量約Mn40-45％，堿度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硅鐵和剩余的石灰并進行攪拌，當爐料全部加完，爐渣堿度按1.0-1.2控制，精煉10-15分鐘。(4)中頻爐精煉脫硅將裝了鐵水的鐵水包進行鎮(zhèn)靜、扒渣、然后將液態(tài)低硅錳硅合金(3)兌入中頻爐并立即送電及加入Mn3O4球團和石灰混合料進行精煉脫硅。精煉時間約10-15分鐘，爐渣堿度1.0-1.2，取樣判硅合格，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(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于冶煉低碳錳硅合金含的爐料配 比可按生產(chǎn)低碳錳硅合金含Mn要求進行配制，如要冶煉含Mn》8096的低碳錳 硅合金時，其配比按硅鐵:1^11304球團石灰=1:3. 0—3. 5:1. 5—1. 9(重量比)；要冶煉含Mn》7296的低碳錳硅合金時，其配比按硅鐵:Mn304球團石灰=1:2. 7 一3.1:1.3—1.7(重量比)；要冶煉含Mn^6596低碳錳硅合金時，其配比按硅 鐵Mn304球團石灰=1:2. 4—2. 8:1. l—l. 5 (重量比)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述硅鐵為75%硅鐵、65%硅 鐵、結(jié)晶硅其中的一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述液相還原劑為糖蜜、淀粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)低碳錳鐵的方法，它是以人造Mn₃O₄為原料、以硅鐵作還原劑，在精煉電爐內(nèi)還原Mn₃O₄生產(chǎn)低硅錳硅合金，然后將此種錳硅合金兌入中頻爐進一步用Mn₃O₄球團和石灰精煉脫硅生產(chǎn)低碳錳鐵。本發(fā)明由于采用人造Mn₃O₄和硅鐵，雜質(zhì)少，硅鐵的含碳量低，煉出來的低碳錳鐵含碳量均小于0.3％。在中頻爐中因有電磁攪拌，脫硅比較徹底，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)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(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者奚基平, 潘保良, 陳明葵 申請人:潘保良;奚基平