CN102758066A - 一种用锰矿石在lf炉合金化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用锰矿石在LF炉合金化的方法,属于炼钢生产技术领域。技术方案是在转炉出钢后,把锰矿石作为顶渣加入钢包或在LF炉随渣料一起加入,LF炉起弧化渣,在化渣的同时加入碳化硅造还原渣,保持白渣,锰还原结束后,精炼结束。锰矿石的加入量为3-6kg/t;所述的锰矿石替代硅灰石、萤石,替代部分硅锰合金,减少硅锰合金加入量;替代的硅锰合金,减少的加入量为2.2-4.5kg/t。本发明首次把廉价的锰矿石应用在LF炉上进行合金化,代替昂贵的硅锰合金或锰铁,锰的回收率可以达到90%以上,明显降低炼钢成本,同时锰矿石在LF炉具有良好的化渣效果,可以代替部分萤石,以减少环境污染和包衬侵蚀。
Description
技术领域
本发明涉及一种用锰矿石在LF炉合金化的方法,属于炼钢生产技术领域。
背景技术
在转炉炼钢过程中,利用廉价的锰矿石代替锰铁或硅锰合金实现合金化,具有明显的成本优势,同时该方法减少了生产硅锰合金的中间环节,达到节约资源、降低能耗、节能减排的目的,具有良好的社会效益和可观的经济效益。目前,该方法在国外转炉冶炼中得到广泛的利用,日本各大钢厂在铁水“三脱”的基础上,已经将锰矿直接还原合金化技术全面应用于实践。国内也进行了大量的研究,宝钢300t转炉在少渣冶炼条件下进行锰矿石直接还原试验,锰回收率稳定在50%以上(蒋小放、陈兆平.宝钢转炉少渣炼钢的实践[J].宝钢技术.2003(1):5-8)。济钢25t转炉利用锰矿石代替部分球团矿使用,可以促进化渣,提高转炉终点锰的含量,大幅降低炼钢成本(谢中堃,刘洪波,戴辉永,孟凡玉.锰矿石熔融还原技术在济钢25t转炉上的应用[J].山东冶金.2002(6):36-37)。鞍钢转炉在常规冶炼条件下进行锰矿石直接还原试验,锰的平均回收率大于50%。此外攀钢、武钢等也都进行过相关的试验研究,结论基本相似。
此外,由于国内贫锰矿资源较多,贫锰矿石MnO含量15%-35%,Mn含量11.6%-27.1%。国内炼钢同行也对利用贫锰矿替代萤石促进转炉化渣进行了实践,并有相应的专利产生:贫锰矿粉与铁氧化物、石灰、粘结剂制备的转炉强化熔渣剂在转炉冶炼中具有促进化渣、减少喷溅、降低钢铁料消耗的作用(沈昶,转炉强化熔渣剂及其制备方法和使用方法, CN200910251480.8)。由于贫锰矿Mn含量低,在转炉的强氧化条件下,只具有促进化渣的作用,Mn回收率太低,难以起到合金化作用。
背景技术转炉中使用锰矿合金化存在的问题是:即使是锰矿石,在转炉的强氧化性气氛中,也存在Mn的回收率影响因素多(如锰矿石加入量和加入时机、渣量、终点碳、底吹强度、供氧强度等),Mn回收率偏低(最高50%左右),锰的回收率不稳定等缺点。
发明内容
本发明目的是提供一种用锰矿石在LF炉合金化的方法,低成本、高回收率,大幅降低炼钢成本、获得很好的合金化效果,解决背景技术存在的上述问题。
本发明技术方案是:
一种用锰矿石在LF炉合金化的方法,包含如下工艺步骤:在转炉出钢后,把锰矿石作为顶渣加入钢包或在LF炉随渣料一起加入,LF炉起弧化渣,在化渣的同时加入碳化硅造还原渣,保持白渣,锰还原结束后,精炼结束。
所述的锰矿石成分,质量百分比(%):MnO 40-65;SiO2 5-10;CaO 1-5;MgO 0.5-1.5;FeO 5-10;Al2O3 0.5-5;P 0.035-0.1;S 0.03-0.15;H2O〈3。
所述锰矿石的粒度为5-80mm。
本发明根据LF炉添加各种物料的成分,锰矿石替代硅灰石、萤石,替代部分硅锰合金,减少硅锰合金加入量。
经过物料平衡计算,锰矿石的加入量为3-6kg/t;锰矿石替代硅灰石、萤石,替代部分硅锰合金,减少硅锰合金加入量;替代的硅锰合金,减少的加入量为2.2-4.5kg/t。
所说的碳化硅采用55碳化硅还原锰矿石,需55碳化硅0.9-1.8kg/t;所说的碳化硅采用75碳化硅还原锰矿石,需75碳化硅0.66-1.32 kg/t。
根据硅还原锰反应的热效应计算可知,加入锰矿石后,电耗相应增加3.5-7.5kwh/t。加入锰矿石后,为保证精炼渣的碱度,应补加石灰2-3kg/t。
在冶炼硅镇静钢时,精炼渣的典型成分,质量百分比(%):CaO 40-50;MgO 10-11;SiO2 25-30;MnO 0.5-1;FeO 0.3-0.6;P 0.05-0.1;S 0.4-0.6;R 1.5-1.8。
锰回收率的计算方式为:锰回收率=实际增锰量÷理论增锰量×100%
炼钢成本变化量=锰矿石成本-硅锰合金成本-硅灰石成本-萤石成本+碳化硅成本+石灰成本+增加的电费。
本发明的创新点:(1) LF炉内为还原气氛,转炉为氧化气氛,因此,锰矿石在LF炉合金化可以获得比在转炉合金化更高和稳定的回收率。(2) 本发明首次把廉价的锰矿石应用在LF炉上进行合金化,代替昂贵的硅锰合金或锰铁。(3)本发明所涉及的锰矿石与贫锰矿石不同,锰矿石中Mn含量30%-50%。
本发明的有益效果是:锰的回收率可以达到90%以上,明显降低炼钢成本,同时锰矿石在LF炉具有良好的化渣效果,可以代替部分萤石,以减少环境污染和包衬侵蚀。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1,本发明应用于50tLF炉,冶炼钢种为硬线钢,钢号为45#。
锰矿石的主要成分:Mn45%、SiO29.8%、H2O3%;硅锰合金的主要成分:Mn66%、Si17%;55碳化硅的主要成分:SiC55%、游离C17%、游离SiO217%;石灰:有效CaO85%。
目前,各种物料的价格为,锰矿石:1830元/t;硅锰合金:7900元/t;55%碳化硅:2600元/t;石灰:500元/t;硅灰石:1600元/t;萤石:1000元/t;电费:0.52元/kwh。
在LF炉精炼工序,加入锰矿石200kg(可替代硅锰合金137kg、硅灰石170kg、萤石80kg),石灰300kg,碳化硅200kg,电耗增加250kwh。
精炼渣的组成为:
锰的回收率:
炼钢成本变化量=366-1083-272-88+457+50+119=-451元
说明使用此方法可以降低炼钢成本9元/t。
通过对钢材的质量检验和实际使用,钢材完全达到质量要求。
实施例2
本发明应用于50tLF炉,冶炼钢种为焊丝钢,钢号为ER70S-6。
锰矿石主要成分:Mn45%、SiO29.8%、H2O3%;低碳低磷硅锰合金主要成分:Mn62%、Si26%;低铝硅铁主要成分:Si75%;75碳化硅主要成分:SiC75%;石灰:有效CaO85%。
目前,各种物料的价格为,锰矿石:1830元/t;低碳低磷硅锰合金:8600元/t;低铝硅铁:8500元/t;75%碳化硅:3200元/t;石灰:500元/t;萤石:1000元/t;电费:0.52元/kwh。
在LF炉精炼工序,加入锰矿石250kg(可替代低碳低磷硅锰合金195kg、萤石80kg),低铝硅铁420kg,石灰380kg,碳化硅66kg,电耗增加300kwh。
精炼渣的组成为:
锰的回收率:
炼钢成本变化量=457.5-1677-88+425+211.2+55+156=-460.3元
说明使用此方法可以降低炼钢成本9.2元/t。
通过对钢材的质量检验和实际使用,钢材完全达到质量要求。
Claims (5)
1.一种用锰矿石在LF炉合金化的方法,其特征是包含如下工艺步骤:在转炉出钢后,把锰矿石作为顶渣加入钢包或在LF炉随渣料一起加入,LF炉起弧化渣,在化渣的同时加入碳化硅造还原渣,保持白渣,锰还原结束后,精炼结束。
2.根据权利要求1所述的用锰矿石在LF炉合金化的方法,其特征在于所述的锰矿石成分,质量百分比(%):MnO 40-65;SiO2 5-10;CaO 1-5;MgO 0.5-1.5;FeO 5-10;Al2O3 0.5-5;P 0.035-0.1;S 0.03-0.15;H2O〈3。
3.根据权利要求2所述一种用锰矿石在LF炉合金化的方法,其特征在于所述锰矿石的粒度为5-80mm。
4.根据权利要求1或2所述的用锰矿石在LF炉合金化的方法,其特征在于锰矿石的加入量为3-6kg/t; 所述的锰矿石替代硅灰石、萤石,替代部分硅锰合金,减少硅锰合金加入量;替代的硅锰合金,减少的加入量为2.2-4.5kg/t。
5.根据权利要求4所述的用锰矿石在LF炉合金化的方法,其特征在于加入锰矿石后,为保证精炼渣的碱度,应补加石灰2-3kg/t。
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CN115717179A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-02-28 | 山东莱钢永锋钢铁有限公司 | 一种转炉及精炼还原贫锰矿石中锰元素合金化方法 |
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