CN103131820B - 硅锰高效吸收合金球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅锰高效吸收合金球，是由硅锰合金、硅铁、锰矿石、高铝水泥、粘结剂混合，并制成粒径为20～50mm的合金球，用这种合金球代替传统使用的硅铁、高碳锰铁、硅锰等合金，可使吨钢成本可显著下降，它不仅能提高增硅、增锰效率，提高合金回收率，而且能完全取代传统使用的硅铁、高碳锰铁、硅锰等合金，其脱氧反应快速，合金化速度快，能降低原辅材料费用消耗，减少环境污染，改善劳动条件，降低炼钢成本。对提高钢铁企业综合经济效益具有重要作用。

Description

硅锰高效吸收合金球及其制备方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种用于硅锰合金钢冶炼过程中添加合金元素的合金球。

背景技术

   在公知的技术中，硅锰合金钢的冶炼通常是在熔炼钢水中添加硅铁、高碳锰铁、硅锰等合金，作为合金剂的中间料，同时，还要添加硅、锰、钙、铝、镁等脱氧剂，实现合金钢中硅锰的含量及其它质量指标，这种方法的主要缺陷是：1）硅锰合金熔化吸收效率低，导致钢水冶炼时间长，耗能高、高污染，加之受国家政策约束，因而许多规模较小的企业大多处于停产状态，国内合金生产总量满足不了目前国内钢厂生产需要；2）硅锰合金吸收率低，造成合金原料加入量大，合金钢生产成本增高；3）残余硅锰合金量大，回收率低。迄今为止，上述问题还没有得到较为满意的解决。

发明内容

本发明的目的是为解决上述问题和不足，提供一种硅锰高效吸收合金球，作为钢铁生产的脱氧剂和合金剂的中间料，它不仅具有提高增硅、增锰效率，提高合金回收率的作用，而且使用该硅锰高效吸收合金球，能够使得冶炼脱氧反应速度快，合金熔化速度快，由此降低原辅材料消耗，减少环境污染，改善劳动条件，显著降低炼钢成本。

本发明的另一个目的是提供一种制备所述硅锰高效吸收合金球的方法。

为实现上述目的所采取的技术方案是：一种硅锰高效吸收合金球，是由下列重量份的原料组成：硅锰合金55～60份、硅铁10～15份、锰矿石10～20份、高铝水泥5～8份、粘结剂0.5～2份；

所述硅锰高效吸收合金球按质量百分比含有Mn 55～60%、Si 13～18%、S≤0.5%、P ≤0.3%，余为杂质。

进一步的，所述硅锰高效吸收合金球粒径为20～50mm。

进一步的，所述粘接剂采用CMC羧甲基纤维素钠。

进一步的，所述锰矿石中锰含量在30%以上。

本发明的再一种改进方案，所述硅锰合金、硅铁和锰矿石的粒径均≤3mm，所述高铝水泥粒度为150目。

一种制备上述硅锰高效吸收合金球的方法，是按下述步骤进行：

1）分别取硅锰合金、硅铁及锰矿石捡净去杂，并将硅锰合金用清水洗净，分别破碎成粒径≤3mm的颗粒；

2）按所述配比分别取高铝水泥和步骤1制备的硅锰合金、硅铁及锰矿石颗粒，按干料总重的5～15%加水搅拌混合均匀后，按所述配比加入粘合剂继续搅拌均匀，制成混合料备用；

3）将所述混合料送入制球设备制成合金球湿坯，再送至烘干设备进行烘干即可。

进一步的，所述步骤3）中，合金球湿坯烘干后，按质量百分比含水率≤1.0%。

本发明的硅锰高效吸收合金球，将硅锰合金、硅铁和锰矿石合金原料破碎制成粒径≤3mm的颗粒，与高铝水泥进行混合，并加入适量的粘结剂制成粒径为20～50mm的合金球。这样，根据冶炼钢水中合金含量的要求投入硅锰高效吸收合金球，在高温沸腾钢水的作用下，很快熔化弥散，使合金化及脱氧速度提高30%以上。同时，利用硅锰合金、硅铁、锰矿石合及高铝水泥中含有的硅、锰以及铝、钙、镁等元素，使之具有合金剂和脱氧剂的双重功能，合二为一，由此取得提高熔炼速度、减少环境污染、减轻劳动强度、增加硅、锰回收，节约能源和原料消耗，降低冶炼成本的良好效果。

具体实施方式

本发明的硅锰高效吸收合金球，是由发明人通过长期实践经验的总结分析的大量的实验，结合硅锰合金钢合金含量及钢水熔炼规律的研究所得，该硅锰高效吸收合金球的原料组成在下述重量份配比范围内均能收到良好的效果：硅锰合金55～60份、硅铁10～15份、锰矿石10～20份、高铝水泥5～8份、粘结剂0.5～2份。所述硅锰高效吸收合金球的化学成分按质量百分比含有Mn 55～60%、Si 13～18%、S ≤0.5%、P ≤0.3%，余为杂质。所述粘接剂采用CMC羧甲基纤维素钠(Sodium Carboxy Methyl Cellulose)，能够收到更好的粘接效果，而且易于挥发；所述锰矿石采用富锰矿石，其矿石中锰含量在30%以上，可以避免所炼合金钢产品中杂质含量的超标；所述硅锰高效吸收合金球的含水率按质量百分比控制值≤1.0%，利于保证冶炼过程的安全，提高冶炼钢水的质量；所述硅锰高效吸收合金球粒径为20～50mm，所述硅锰合金、硅铁和锰矿石的粒径均≤3mm，高铝水泥粒度为150目，这样能够取得较高的熔化速度、合金元素的高吸收率以及较好的合金弥散度，便于提高合金钢产品的质量。下面结合实施例对本发明硅锰高效吸收合金球制备方法做进一步说的明。

实施例1

本发明的硅锰高效吸收合金球，其各组分原料的重量份配比可以是：硅锰合金55份、硅铁10份、锰矿石10份、高铝水泥5份、粘结剂0.5份。所述硅锰高效吸收合金球的化学成分按质量百分比含有量可以是：Mn 55%、Si 13%、S ≤0.5%、P ≤0.3%，余为杂质。

制备上述硅锰高效吸收合金球的方法是：先分别取硅锰合金、硅铁及锰矿石捡净去杂，并将硅锰合金用清水洗净，以防止有害杂质混入原料，进入冶炼钢水，影响冶炼钢水质量，并分别破碎成粒径≤3mm的颗粒； 然后，按所述配比分别取高铝水泥和步骤1制备的硅锰合金、硅铁及锰矿石颗粒，按干料总重的5%加水搅拌混合均匀后，按所述配比加入粘合剂继续搅拌均匀后， 再送入制球机中挤制成合金球湿坯，再送至烘干设备进行烘干，使其含水率按质量百分比≤1.0%即可。

实施例2

本发明的硅锰高效吸收合金球，其各组分原料的重量份配比也可以是：硅锰合金57份、硅铁13份、锰矿石15份、高铝水泥6份、粘结剂1.2份。所述硅锰高效吸收合金球的化学成分按质量百分比含有量也可以是：Mn 57%、Si 15%、S≤0.5%、P≤0.3%，余为杂质。该硅锰高效吸收合金球的制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于混合过程中加水量按干料总重的10%控制。

实施例3

本发明的硅锰高效吸收合金球，其各组分原料的重量份配比还可以是：硅锰合金60份、硅铁15份、锰矿石20份、高铝水泥8份、粘结剂2份。所述硅锰高效吸收合金球的化学成分按质量百分比含有量还可以是：Mn 60%、Si 18%、S≤0.5%、P≤0.3%，余为杂质。该硅锰高效吸收合金球的制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于混合过程中加水量按干料总重的15%控制。

本发明的硅锰高效吸收合金球通过反复试用表明，已可完全取代传统使用的硅铁、高碳锰铁、硅锰等合金，不仅提高增硅、增锰效率，提高合金回收率，而且钢水脱氧及合金化速度提高30%以上，并由熔炼时间的缩短，明显减少了能源和辅料的消耗，改善了环境的污染和劳动条件，减轻了工人劳动强度，使炼钢成本显著降低。

Claims (6)

1.一种硅锰高效吸收合金球，其特征在于：它是由下列重量份的原料组成：硅锰合金55～60份、硅铁10～15份、锰矿石10～20份、高铝水泥5～8份、粘结剂0.5～2份；

所述硅锰高效吸收合金球按质量百分比含有Mn55～60%、Si13～18%、S≤0.5%、P≤0.3%，余为杂质。

2.如权利要求1所述的硅锰高效吸收合金球，其特征在于：所述硅锰高效吸收合金球粒径为20～50mm。

3.如权利要求1或2所述的硅锰高效吸收合金球，其特征在于：所述粘结剂采用CMC羧甲基纤维素钠。

4.如权利要求1或2所述的硅锰高效吸收合金球，其特征在于：所述锰矿石中锰含量在30%以上。

5.如权利要求1或2所述的硅锰高效吸收合金球，其特征在于：所述硅锰合金、硅铁和锰矿石的粒径均≤3mm，所述高铝水泥粒度为150目。

6.一种制备权利要求1所述硅锰高效吸收合金球的方法，其特征在于：它是按下述步骤进行：

1）分别取硅锰合金、硅铁及锰矿石捡净去杂，并将硅锰合金用清水洗净，分别破碎成粒径≤3mm的颗粒；

2）按所述配比分别取高铝水泥和步骤1制备的硅锰合金、硅铁及锰矿石颗粒，按干料总重的5～15%加水搅拌混合均匀后，按所述配比加入粘合剂继续搅拌均匀，制成混合料备用；

3）将所述混合料送入制球设备制成合金球湿坯，再送至烘干设备进行烘干即可，合金球湿坯烘干后，按质量百分比含水率≤1.0%。