CN102965464B

CN102965464B - 用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法

Info

Publication number: CN102965464B
Application number: CN 201210481978
Authority: CN
Inventors: 张卫强; 陈伟; 李金柱; 赵卫东; 刘明生; 杨春雷; 章祝雄
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Kunming Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Kunming Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2012-11-25
Filing date: 2012-11-25
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2032-11-25
Also published as: CN102965464A

Abstract

本发明提供一种用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法，将电炉熔融还原后的高锰铁水放入转炉，通过恒压变枪操作法进行吹炼，吹炼过程中不加入任何造渣料，并在氧气纯度≥99.5%、压力0.65-0.80MPa、供氧强度1.7-2.5m3/min·t条件下，供氧吹炼时间6-9分钟，使铁水中Mn、Si迅速氧化，渣中锰含量进一步提高，形成品位较高的富锰渣，实现了电炉熔融还原后的高锰铁水中锰资源的高效利用，以便用该富锰渣生产硅锰合金、锰铁、金属锰，不仅生产工艺简单，而且显著降低生产成本，提高经济效益，同时本发明方法生产富锰渣后的半钢化学成分和温度稳定，完全能满足后续炼钢工序的正常操作要求。

Description

用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法

技术领域

本发明涉及一种冶炼方法，尤其是一种用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法，属钢铁冶金技术领域。

背景技术

富锰渣为一种生产硅锰合金、锰铁、金属锰的原料，通常以富锰矿为原料通过高炉、电炉冶炼铁水获得富锰渣，其生产成本较高。目前随着直接还原铁技术的发展，很多电炉也生产出含锰较高的熔融铁水，此类还原熔融铁水中因含有较高的硅、锰，在炼钢过程中通常被氧化吹损进入炉渣而被废弃，造成了锰资源的浪费。此外，含Si、Mn较高的还原熔融铁水无论用电炉还是转炉冶炼，均存在较多缺陷，如电炉冶炼周期长、渣量大，转炉冶炼温度难控制，渣量大，喷溅和吹损较严重。因此，如何高效利用电炉熔融还原所生产的高锰铁水中锰资源，以及确保后续炼钢生产的稳定顺行就显得尤为重要和迫切。

发明内容

为实现电炉熔融还原高锰铁水中锰资源的高效综合利用，显著降低成本，提高经济效益，同时使生产富锰渣后的半钢化学成分和温度稳定，满足后续炼钢工序的正常操作要求，本发明提供一种用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法。

本发明提供的用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法，经过下列工艺步骤：

A、将温度为1450-1530℃，化学成分为：C 2.70-3.80 wt%、Si 1.10-1.50 wt%、Mn 2.15-3.20 wt%、S 0.015-0.032wt%、P 0.095-0.130 wt%的电炉熔融还原高锰铁水，放入转炉进行吹炼；

B、吹炼时，先降氧枪进行低枪位吹炼2.0-3.0分钟，之后提枪进行中枪位吹炼1.0-2.0分钟，再提枪进行高枪位吹炼3.0-4.0分钟；吹炼过程所用氧气纯度≥99.5%、压力0.65-0.80MPa、供氧强度1.7-2.5m3/min·t，供氧吹炼时间6-9分钟；

C、步骤B的吹炼结束后，转炉倒炉出半钢至钢包，出渣至渣盆，即获得化学成分如下的富锰渣：MnO：34.5-42.5 wt%，SiO₂：16.5-20.5 wt%，Al₂O₃：1.4-2.6 wt%，TiO₂：1.8-2.8 wt%，MgO：2.1-3.5 wt%，CaO：2.4-3.6 wt%，FeO：12.4-15.4 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；以及化学成分为：C 1.40-2.30wt%，Si 0.07-0.15 wt%，Mn 0.12-0.25 wt%，S 0.014-0.029 wt%，P 0.078-0.103 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，温度为1572-1608℃的半钢。

所述步骤B中，低枪位是氧枪枪口距炉底600-750mm；中枪位是氧枪枪口距炉底700-800mm；高枪位是氧枪枪口距炉底850-1000mm。

本发明具有以下优点和效果：将电炉熔融还原后的高锰铁水放入转炉，采用氧气顶吹冶炼工艺，通过恒压变枪操作法进行吹炼，吹炼过程中不加入任何造渣料，通过装炉制度、供氧制度、吹炼控制等工艺集成创新，使铁水中Mn、Si迅速氧化，渣中锰含量进一步提高，形成品位较高的富锰渣，实现了电炉熔融还原后的高锰铁水中锰资源的高效利用，以便用该富锰渣生产硅锰合金、锰铁、金属锰，不仅生产工艺简单，而且显著降低生产成本，提高经济效益，同时本发明方法生产富锰渣后的半钢化学成分和温度稳定，完全能满足后续炼钢工序的正常操作要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

A、将温度为1450℃，化学成分为：C 2.70 wt%、Si 1.10 wt%、Mn 2.15 wt%、S 0.015 wt%、P 0.095 wt%的电炉熔融还原高锰铁水，放入公称容量50吨的氧气顶底复吹转炉进行吹炼，冶炼过程不加入石灰、白云石等常规造渣料；

B、吹炼时，先降氧枪进行低枪位吹炼2.0分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底600mm处，之后提枪进行中枪位吹炼1.0分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底700mm处，再提枪进行高枪位吹炼3.0分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底850mm处；冶炼过程所用氧气纯度≥99.5%、压力0.65MPa、供氧强度1.7m3/min.t，供氧吹炼时间6分钟；

C、步骤B的吹炼结束后，转炉倒炉出半钢至钢包，出渣至渣盆，即获得化学成分如下的富锰渣：MnO：34.5 wt%，SiO₂：16.5 wt%，Al₂O₃：1.4 wt%，TiO₂：1.8 wt%，MgO：2.1 wt%，CaO：2.4 wt%，FeO：12.4 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；以及化学成分为：C 1.85 wt%，Si 0.10 wt%，Mn 0.19 wt%，S 0.021wt%，P 0.093 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，温度为1596℃的半钢。

实施例2

A、将温度为1489℃，化学成分为：C 3.30wt%、Si 1.36 wt%、Mn 2.85 wt%、S 0.023 wt%、P 0.116 wt%的电炉熔融还原高锰铁水，放入公称容量50吨的氧气顶底复吹转炉进行吹炼，冶炼过程不加入石灰、白云石等常规造渣料；

B、吹炼时，先降氧枪进行低枪位吹炼2.5分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底700mm处，之后提枪进行中枪位吹炼1.5分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底750mm处，再提枪进行高枪位吹炼3.5分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底950mm处；冶炼过程所用氧气纯度≥99.5%、压力0.80MPa、供氧强度2.5m3/min.t，供氧吹炼时间7.5分钟；

C、步骤B的吹炼结束后，转炉倒炉出半钢至钢包，出渣至渣盆，即获得化学成分如下的富锰渣：MnO：40.5 wt%，SiO₂：18.5 wt%，Al₂O₃：2.1 wt%，TiO₂：2.1 wt%，MgO：2.9 wt%，CaO：3.1 wt%，FeO：14.3 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；以及化学成分为：C 1.40 wt%，Si 0.07wt%，Mn 0.12 wt%，S 0.014wt%，P 0.078 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；温度为1572℃的半钢。

实施例3

A、将温度为1530℃，化学成分为：C 3.80 wt%、Si 1.50 wt%、Mn 3.20 wt%、S 0.032wt%、P 0.130 wt%的电炉熔融还原高锰铁水，放入公称容量50吨的氧气顶底复吹转炉进行吹炼，冶炼过程不加入石灰、白云石等常规造渣料；

B、吹炼时，先降氧枪进行低枪位吹炼3.0分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底750mm处，之后提枪进行中枪位吹炼2.0分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底800mm处，再提枪进行高枪位吹炼4.0分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底1000mm处；冶炼过程所用氧气纯度≥99.5%、压力0.72MPa、供氧强度1.9m3/min.t，供氧吹炼时间9分钟；

C、步骤B的吹炼结束后，转炉倒炉出半钢至钢包，出渣至渣盆，即获得化学成分如下的富锰渣：MnO：42.5 wt%，SiO₂：20.5 wt%，Al₂O₃：2.6 wt%，TiO₂：2.8 wt%，MgO：3.5 wt%，CaO：3.6 wt%，FeO：15.4 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；以及化学成分为：C 2.30wt%，Si 0.15 wt%，Mn 0.25 wt%，S 0.029 wt%，P 0.103 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，温度为1608℃的半钢。

Claims

1.一种用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法，其特征在于经过下列工艺步骤：

2.如权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于所述步骤B中，低枪位是氧枪枪口距炉底600-750mm；中枪位是氧枪枪口距炉底700-800mm；高枪位是氧枪枪口距炉底850-1000mm。