CN102181639B - 一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法，属于黑色金属冶金技术领域，采用极心圆功率密度为1600～2200kVA/m2，二次电流电压比为300～450，炉膛深度为电极直径2倍的矿热电炉，用冶金焦炭直接还原锰矿石、硅石中的锰、硅元素，经过2～3小时的连续冶炼，控制炉渣碱度在0.6～0.8，采用分渣后浇注的方式生产低碳、微碳锰硅合金。

Description

一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法
技术领域：
本发明属于黑色金属冶金技术领域，涉及一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法。
背景技术：
在炼钢工业中，使用锰硅合金取代传统硅铁、锰铁进行脱氧及合金化已在多数钢种中应用。但由于锰硅合金含碳、磷等元素偏高，不能应用在低碳、超低碳钢中，这些低碳、超低碳钢种只能用金属锰进行合金化。本发明通过控制锰硅合金的含硅量，控制锰硅合金中碳、磷、硫等有害元素，生产的微碳锰硅合金中碳、磷含量小于0.1％，低碳锰硅合金中碳含量小于0.3％，磷含量小于0.1％，锰、硅含量满足冶炼超低碳钢的要求。
发明内容：
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法，通过控制锰硅合金的含硅量，控制锰硅合金中碳、磷、硫等有害元素，生产的微碳锰硅合金中碳、磷含量小于0.1％，低碳锰硅合金中碳含量小于0.3％，磷含量小于0.1％，锰、硅含量满足冶炼超低碳钢的要求。
本发明的技术方案是：一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法，
(1)选用单位极心圆功率密度为1600～2200kVA/m2，电极下插深度足以满足二次电流电压比为：300～450，炉膛深度为电极直径2倍的矿热炉；
(2)炉料配比：以质量百分含量计，含锰40wt％～50wt％的锰矿40～50份；含锰20wt％～40wt％的锰渣15～50份，固定碳含量82～86wt％的焦炭15～25份，硅石10～20份；
(3)操作控制：控制炉渣碱度在0.6～0.8，二氧化硅回收率控制在50％～55％之间；
(4)出炉、浇铸工艺为：每两到三小时出一炉，渣铁混出，采用铁水包装铁水，多余炉渣利用渣铁比重差异从铁水包上部流口流出后直接水淬，确认无铁水流入铁水包后，铁水包镇静10分钟后扒出上部残渣，然后将低碳、微碳锰硅合金浇铸到锭模中，再推掉合金上部高碳层，待合金冷却后，精整入库，采用矿热炉一步法生产的微碳锰硅合金中碳、磷含量小于0.1％，低碳锰硅合金中碳含量小于0.3％，磷含量小于0.1％。
本发明与现有技术相比具有如下显著进步：
(1)在矿热炉内一步法生产低碳、微碳锰硅合金；
(2)这种合金可用于炼钢生产中脱氧剂合金剂；
(3)其低碳、低磷的性质可满足大多钢种的使用要求，特别是可以在低碳、超低碳钢中直接进行合金化，明显降低生产成本。
具体实施方式
实施例1：采用12500kVA矿热电炉，极心圆直径2700mm，单位极心圆功率密度为1600kVA/m2，电极直径1050mm，炉膛深度为2100mm，使用二次电压166V，电流50000A；原料采用：固定碳含量82～86wt％的焦炭280kg；SiO2含量不小于97wt％的硅石220kg；锰含量40.17wt％的锰矿石300kg；锰含量39.54wt％的富渣260kg；锰含量20.35％的中锰渣140kg混合为一批料，通过料仓连续加入炉内。经两小时冶炼，加入10批左右原料，耗电20000度出炉。炉渣碱度为0.6，二氧化硅回收率为53％。炉前用铁水包盛铁，钢包盛渣，并对炉渣进行水淬。铁水经过10分钟镇静后扒出残渣，然后浇铸到锭模中，再推掉合金上面的高碳层，冷却后精整入库。
实施例2：
采用25000kVA矿热电炉，极心圆直径3900mm，单位极心圆功率密度为1675kVA/m2，电极直径1400mm，炉膛深度为2800mm，使用二次电压200V，电流70000A；原料采用：固定碳含量82～86wt％的焦炭280kg；SiO2含量不小于97wt％的硅石220kg；锰含量44.89wt％的锰矿石280kg；锰含量26.38wt％的富渣280kg；锰含量20.35％的中锰渣140kg混合为一批料，通过料仓连续加入炉内。经两小时冶炼，加入20批左右原料，耗电40000度出炉。炉渣碱度为0.6，二氧化硅回收率为53％。炉前用铁水包盛铁，钢包盛渣，并对炉渣进行水淬。铁水经过10分钟镇静后扒出残渣，然后浇铸到锭模中，再推掉合金上面的高碳层，冷却后精整入库。
实施例3：
采用30000kVA矿热电炉，极心圆直径4000mm，单位极心圆功率密度为2200kVA/m2，电极直径1550mm，炉膛深度为3100mm，使用二次电压182V，电流82000A；原料采用：固定碳含量82～86wt％的焦炭280kg；SiO2含量不小于97wt％的硅石220kg；锰含量49.05wt％的锰矿石280kg；锰含量22.15wt％的富渣260kg；锰含量21.94％的中锰渣160kg混合为一批料，通过料仓连续加入炉内。经两小时冶炼，加入25批左右原料，耗电50000度出炉。炉渣碱度为0.8，二氧化硅回收率为53％。炉前用铁水包盛铁，钢包盛渣，并对炉渣进行水淬。铁水经过10分钟镇静后扒出残渣，然后浇铸到锭模中，再推掉合金上面的高碳层，冷却后精整入库。

Claims (1)

1.一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法，其特征是：
(1)选用单位极心圆功率密度为1600～2200kVA/m2，电极下插深度足以满足二次电流电压比为：300～450，炉膛深度为电极直径2倍的矿热炉；
(2)炉料配比：以质量百分含量计，含锰40wt％～50wt％的锰矿40～50份；含锰20wt％～40wt％的锰渣15～50份，固定碳含量82～86wt％的焦炭15～25份，硅石10～20份；
(3)操作控制：控制炉渣碱度在0.6～0.8，二氧化硅回收率控制在50％～55％之间；
(4)出炉、浇铸工艺为：每两到三小时出一炉，渣铁混出，采用铁水包装铁水，多余炉渣利用渣铁比重差异从铁水包上部流口流出后直接水淬，确认无铁水流入铁水包后，铁水包镇静10分钟后扒出上部残渣，然后将低碳、微碳锰硅合金浇铸到锭模中，再推掉合金上部高碳层，待合金冷却后，精整入库，采用矿热炉一步法生产的微碳锰硅合金中碳、磷含量小于0.1％，低碳锰硅合金中碳含量小于0.3％，磷含量小于0.1％。 
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