CN105401052B - 利用中频炉熔炼锰铁合金的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，包括备料、分批次加入备料物料熔炼、检测元素含量、出液步骤，在分批次加入备料物料熔炼过程中，将备料物料分批次多次加入中频炉炉内，在每一批次加入后、待充分熔化后，用铁耙踏料、打渣，通过踏料将熔液表面的鼓包或浮动渣压入熔液内部，并上下搅动熔液，使得表面的渣或鼓包充分融入熔液内部，充分熔化，避免因为备料物料未充分熔化，其中夹杂的渣不能浮上熔液表面，更不能被打出，进而影响熔液质量以及锰铁合金的质量。

Description

利用中频炉熔炼锰铁合金的方法
技术领域
本发明涉及合金冶炼技术领域，尤其涉及一种利用中频炉熔炼锰铁合金的方法。
背景技术
锰铁的传统生产方式是在矿热炉中用锰矿石、硅石、白云石、钢屑及焦炭或兰炭做还原剂物料火法冶炼制的，大块的锰铁生产后需要破碎到各种粒度，在破碎过程中产生大量的锰粉、锰铁边角料，而这些锰粉、锰铁边角料由于不能成形、杂质含量高，尤其是夹入了大量的石英砂颗粒，锰含量远远不能达到标号要求，不能当做成品出售或使用，只能当做废料出售或处理，不仅出售价格低，而且污染环境。
为了将上述的锰粉、锰铁边角料回收利用，重新熔炼提炼为块状成品，各种方法都在被尝试，例如考虑用矿热炉回炉再生产，但由于矿热炉的功耗很高，造成矿热炉的热损严重，一般不可取，另外，由于中频炉的成本低、生产容量适中、综合经济效益良好，很多厂家也在尝试使用中频炉来处理锰铁粉末、锰铁边角料，但是，由于锰铁在中频炉中熔化难度大，某些厂家即使能够将锰铁熔化，但熔液内部温度不均匀，打渣效果不好，造成最终锰铁合金杂质含量很高，或者锰含量、硅含量不合格。
发明内容
有必要提出一种使用中频炉能将锰铁粉末、锰铁边角料熔化，并熔炼出标号符合要求的利用中频炉熔炼锰铁合金的方法。
一种利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，包括以下步骤：
备料：将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料；
分批次加入混合物料熔炼：将混合物料分批次多次加入中频炉炉内，，先加入第一批次的混合物料为50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，再用铁耙打渣，然后加入第二批次的混合物料50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，用铁耙打渣，依次类推，第三批次、第四批次、第五批次、第六批次等，直到熔液的高度接近炉腔炉衬的口部；
检测元素含量：检测熔液中的锰元素、硅元素的含量，并用电解锰来调节锰元素的含量，用硅粉调节硅元素的含量，使其满足要求；
出液：将熔液出炉时，在炉底保留15cm～30cm高度的熔液，熔液出炉后迅速开始下一炉熔炼生产。
一种利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，包括以下步骤：
备料：将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料；
分批次加入混合物料熔炼：先将废钢加入炉内，待废钢熔化后，将混合物料分批次多次加入，先加入第一批次的混合物料为50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，再用铁耙打渣，然后加入第二批次的混合物料50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，用铁耙打渣，依次类推，第三批次、第四批次、第五批次、第六批次等，直到熔液的高度接近炉腔炉衬的口部；
检测元素含量：检测熔液中的锰元素、硅元素的含量，并用电解锰来调节锰元素的含量，用硅粉调节硅元素的含量，使其满足要求；
出液：将熔液出炉时，在炉底保留15cm～30cm高度的熔液，熔液出炉后迅速开始下一炉熔炼生产。
本发明的利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，包括备料、分批次加入混合物料熔炼、检测元素含量、出液步骤，在分批次加入混合物料熔炼过程中，将混合物料分批次多次加入中频炉炉内，在每一批次加入后、待充分熔化后，用铁耙踏料、打渣，通过踏料将熔液表面的鼓包或浮动渣压入熔液内部，并上下搅动熔液，使得表面的渣或鼓包充分融入熔液内部，充分熔化，避免因为混合物料未充分熔化，其中夹杂的渣不能浮上熔液表面，更不能被打出，进而影响熔液质量以及锰铁合金的质量。
具体实施方式
以下详细说明本发明的具体实施方案。
本发明提出一种用低标号的锰粉及锰铁边角料熔炼高标号的锰铁合金的方法，该利用中频炉熔炼锰铁合金的方法包括以下步骤：
备料：将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料。按照每1000kg锰粉及锰铁边角料混合30kg萤石，萤石的粒度为10mm～25mm，用于稀释炉料，增加流动性，降低熔液熔点，除硫，在高温时，萤石溶解、挥发，结晶钙汇集于渣中，经过后续打渣时被打出。在该步骤中，备料时依据来料的不同和熔炼目标料的要求，先根据熔炼目标料的质量、主要元素含量、收得率等来计算来料需要投入的物料的质量。例如，需要投入锰粉及锰铁边角料的量。
分批次加入混合物料熔炼：将混合物料分批次多次加入中频炉炉内，加入时按照每一批次50kg的量加入炉腔内，每一批次加入后熔化8min～10min，用铁耙踏料、打渣，然后在加入下一批次，直到熔液的高度接近炉腔炉衬的口部。
检测元素含量：检测熔液中的锰元素、硅元素的含量，并用电解锰来调节锰元素的含量，用硅粉调节硅元素的含量，使其满足要求。
出液：将熔液出炉时，在炉底保留15cm～30cm高度的熔液，以降低电耗并能加速熔炼，熔液出炉后迅速开始下一炉熔炼生产。
进一步，所述方法还用于连续多炉熔炼锰铁合金，先将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料，备用，在第一炉完成出液步骤后，在下一炉熔炼生产时，依次按照分批次加入混合物料熔炼、检测元素含量、出液步骤生产。
进一步，所述分批次加入混合物料步骤中分批次多次加入混合物料的过程为：先加入第一批次的混合物料为50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，踏料前先观察熔液液面出现浮动、翻滚现象，粘稠熔液表面出现气泡、鼓包时，使用铁耙将表面的鼓包或浮动渣压入熔液内部，再上下搅动熔液，使得表面的渣或鼓包充分融入熔液内部，充分熔化，完成踏料，观察熔液表面的渣泛白后，再用铁耙打渣，然后加入第二批次的混合物料50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，用铁耙打渣，依次类推，第三批次、第四批次、第五批次、第六批次等，直到熔液的高度接近炉腔炉衬的口部。
踏料的铁耙只能连续使用两次就换掉，避免铁耙被熔化，影响熔液成份。每批次之间的踏料、打渣很重要，并且操作方法相同，因为锰熔液很粘稠，如果不踏料，表面的粘稠的渣将熔液表面包裹，不仅熔液不能均匀彻底熔化，渣不能浮上表面，更不能被打出，而渣的硬度很大，杂质很多，直接影响熔液质量以及锰铁合金的质量，而且如果熔液被包裹，热量不能散出，很容易发生炉底或炉壁穿炉或爆炉的事故。
进一步，所述分批次加入混合物料熔炼步骤中，当熔液的高度达到炉腔的高度的一半时，分批次加入的混合物料的量可以大于50kg。因为此时炉腔内的熔液温度已经很高，加入的混合物料很快熔化，增加每一批次加入的混合物料的量可以加快生产速度，例如加入混合物料的量为每批次80kg、100kg均可，直到加完为止，或最后一批次的混合物料加入后，熔化后，熔液的高度接近炉腔炉衬的口部。
上述利用中频炉熔炼锰铁合金的方法适用于用低标号的锰粉及锰铁边角料熔炼高标号的锰铁合金，例如使用Mn55Si17的锰粉及锰铁边角料生产Mn65Si17的锰铁合金，在检测元素含量时，如果锰含量低于目标料的标号含量，就通过加入电解锰来调节，该电解锰或电解锰渣纯度达到95%以上，如果硅含量低于目标料的标号含量，就通过加入硅粉来调节。
另外，本发明还提出一种用高标号的锰粉及锰铁边角料熔炼低标号的锰铁合金的利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，该利用中频炉熔炼锰铁合金的方法包括以下步骤：
备料：将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料；按照每1000kg锰粉及锰铁边角料混合30kg萤石，萤石的粒度为10mm～25mm，用于稀释炉料，增加流动性，降低熔液熔点，除硫，在高温时，萤石溶解、挥发，结晶钙汇集于渣中，经过后续打渣时被打出。在该步骤中，备料时依据来料的不同和熔炼目标料的要求，先根据熔炼目标料的质量、主要元素含量、收得率等来计算来料需要投入的质量。例如，需要投入废钢的量，锰粉及锰铁边角料的量。
分批次加入混合物料熔炼：先将废钢加入炉内，例如熔炼1000kg熔液时，先加入废钢100kg，待废钢熔化后，将混合物料分批次多次加入，加入时按照每一批次50kg的量加入炉腔内，每一批次加入后熔化8min～10min，用铁耙踏料、打渣，然后在加入下一批次，直到熔液的高度接近炉腔炉衬的口部。
检测元素含量：检测熔液中的锰元素、硅元素的含量，并用电解锰来调节锰元素的含量，用硅粉调节硅元素的含量，使其满足要求。
出液：将熔液出炉时，在炉底保留15cm～30cm高度的熔液，以降低电耗并能加速熔炼，熔液出炉后迅速开始下一炉熔炼生产。
进一步，所述利用中频炉熔炼锰铁合金的方法还用于连续多炉熔炼锰铁合金，先将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料，备用，在第一炉完成出液步骤后，在下一炉熔炼生产时，依次按照分批次加入混合物料熔炼、检测元素含量、出液步骤生产，其中，在下一炉的分批次加入混合物料熔炼步骤中，废钢的加入量少于上一炉的废钢的加入量。
例如中频炉的单炉容量为1000kg时，混合物料为3000kg或更多，需要三炉或多炉连续生产才能完成，在第一炉出液完成后，在第二炉、第三炉熔炼时，在分批次加入混合物料熔炼步骤中，废钢的加入量少于上一炉的废钢的加入量，例如80kg。
进一步，所述分批次加入混合物料步骤中分批次多次加入混合物料的过程为：先加入第一批次的混合物料为50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，踏料前先观察熔液液面出现浮动、翻滚现象，粘稠熔液表面出现气泡、鼓包时，使用铁耙将表面的鼓包或浮动渣压入熔液内部，再上下搅动熔液，使得表面的渣或鼓包充分融入熔液内部，充分熔化，完成踏料，观察熔液表面的渣泛白后，再用铁耙打渣，然后加入第二批次的混合物料50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，用铁耙打渣，依次类推，第三批次、第四批次、第五批次、第六批次等，直到熔液的高度接近炉腔炉衬的口部。
踏料的铁耙只能连续使用两次就换掉，避免铁耙被熔化，影响熔液成份。每批次之间的踏料、打渣很重要，并且操作方法相同，因为锰熔液很粘稠，如果不踏料，表面的粘稠的渣将熔液表面包裹，不仅熔液不能均匀彻底熔化，渣不能浮上表面，更不能被打出，而渣的硬度很大，杂质很多，直接影响熔液质量以及锰铁合金的质量，而且如果熔液被包裹，热量不能散出，很容易发生炉底或炉壁穿炉或爆炉的事故。
进一步，所述分批次加入混合物料熔炼步骤中，当熔液的高度达到炉腔的高度的一半时，分批次加入的混合物料的量可以大于50kg。因为此时炉腔内的熔液温度已经很高，加入的混合物料很快熔化，增加每一批次加入的混合物料的量可以加快生产速度，例如加入混合物料的量为每批次80kg、100kg均可，直到加完为止，或最后一批次的混合物料加入后，熔化后，熔液的高度接近炉腔炉衬的口部。
所述利用中频炉熔炼锰铁合金的方法适用于用高标号的锰粉及锰铁边角料熔炼低标号的锰铁，例如使用Mn65Si17的锰粉及锰铁边角料生产Mn60Si17的锰铁合金，需要加入废钢来调低锰含量，在检测元素含量时，如果锰含量低于目标料的标号含量，就使用电解锰来调节，该电解锰或电解锰渣纯度达到95%以上，所以废钢的加入要严谨，要事先计算好其加入量，按照加入量来合理加入，下一炉加入时用量要少于第一炉加入量，避免锰含量太低时再使用电解锰调节，增加成本。
本发明的方法适用于500kg、1000kg容量的中频炉电炉。

Claims (6)

1.一种利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，其特征在于包括以下步骤：
备料：将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料；
分批次加入混合物料熔炼：将混合物料分批次多次加入中频炉炉内，先加入第一批次的混合物料为50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，再用铁耙打渣，然后加入第二批次的混合物料50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，用铁耙打渣，依次类推，第三批次、第四批次、第五批次、第六批次等，直到熔液的高度接近炉腔炉衬的口部；
检测元素含量：检测熔液中的锰元素、硅元素的含量，并用电解锰来调节锰元素的含量，用硅粉调节硅元素的含量，使其满足要求；
出液：将熔液出炉时，在炉底保留15cm～30cm高度的熔液，熔液出炉后迅速开始下一炉熔炼生产。
2.如权利要求1所述的利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，其特征在于：所述利用中频炉熔炼锰铁合金的方法还用于连续多炉熔炼锰铁合金，先将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料，备用，在第一炉完成出液步骤后，在下一炉熔炼生产时，依次按照分批次加入混合物料熔炼、检测元素含量、出液步骤生产。
3.如权利要求2所述的利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，其特征在于：所述分批次加入混合物料熔炼步骤中，当熔液的高度达到炉腔的高度的一半时，分批次加入的混合物料的量大于50kg。
4.一种利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，其特征在于包括以下步骤：
备料：将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料；
分批次加入混合物料熔炼：先将废钢加入炉内，待废钢熔化后，将混合物料分批次多次加入，先加入第一批次的混合物料为50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，再用铁耙打渣，然后加入第二批次的混合物料50kg，熔化8min～10min，用铁耙踏料，观察熔液表面的渣泛白后，用铁耙打渣，依次类推，第三批次、第四批次、第五批次、第六批次等，直到熔液的高度接近炉腔炉衬的口部；
检测元素含量：检测熔液中的锰元素、硅元素的含量，并用电解锰来调节锰元素的含量，用硅粉调节硅元素的含量，使其满足要求；
出液：将熔液出炉时，在炉底保留15cm～30cm高度的熔液，熔液出炉后迅速开始下一炉熔炼生产。
5.如权利要求4所述的利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，其特征在于：所述利用中频炉熔炼锰铁合金的方法还用于连续多炉熔炼锰铁合金，先将锰粉及锰铁边角料与萤石混合得到混合物料，备用，在第一炉完成出液步骤后，在下一炉熔炼生产时，依次按照分批次加入混合物料熔炼、检测元素含量、出液步骤生产，其中，在下一炉的分批次加入混合物料熔炼步骤中，废钢的加入量少于上一炉的废钢的加入量。
6.如权利要求5所述的利用中频炉熔炼锰铁合金的方法，其特征在于：所述分批次加入混合物料熔炼步骤中，当熔液的高度达到炉腔的高度的一半时，分批次加入的混合物料的量大于50kg。
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