CN105624438B - 一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法，包括：1、将硅锰洗渣铁配以锰矿、贫锰渣后作为炉料加入到精炼炉中，所述炉料中的锰矿在高温条件下逐步被分解和还原，得到初冶炼产品，分离所述初冶炼产品后即得液态中碳锰铁及新锰渣；2、将新锰渣配以预热后的硅铁粉并置于摇包内进行第一次摇炼脱硅，去除上层终渣后向摇包下层的低硅锰硅合金液中配以适量预热的锰矿和石灰，进行第二次摇炼脱硅，回收上层的贫锰渣，摇包下层留下的液体即为液态低碳锰铁。本发明的有益效果为：节省了大量能量和生产消耗，同时提高了锰铁合金的产能，大大降低了生产成本、大大提高生产效益，变废为宝，节约成本，降低消耗提高利润。
Description
技术领域
本发明属于合金冶炼领域，具体涉及一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法。
背景技术
低碳锰铁主要是由锰、铁两种元素组成的合金，锰铁是炼钢生产中用得最多的一种脱氧剂和合金化材料。锰铁作为合金元素添加剂，能增强钢的硬度、延展性、韧性和抗磨能力，它广泛应用于结构钢、工具钢、不锈耐热钢、耐磨钢等合金钢中，锰还有脱硫和减少硫的有害影响作用。
现有技术中炉外精炼炉电炉冶炼低碳锰铁工艺通常采用两步法，即：一、首先将在精炼电炉冶炼低碳锰铁时得到的炉渣配以硅铁粉倒入摇包，使硅铁粉和液态炉渣高度乳化，加快脱硅反应速率，当脱硅反应基本达到平衡时，得到中渣及低硅低碳的预炼锰硅合金；二、将此预炼锰硅合金再返回精炼电炉，并加入过量的锰矿石再次进行脱硅精炼，得到低碳锰铁和贫锰渣，贫锰渣作为原料进入摇包循环摇炼制得下一炉次的预炼锰硅合金。上述方法精炼低碳锰铁合金存在以下问题：产品单一，能耗高产能低，硅的利用率低。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法：包括如下步骤：
(1)制备中碳锰铁及造新锰渣：将硅锰洗渣铁配以锰矿、贫锰渣后作为炉料加入到精炼炉中，所述炉料中的锰矿在高温条件下逐步被分解和还原，得到初冶炼产品，分离所述初冶炼产品后即得液态中碳锰铁及新锰渣，所述液态中碳锰铁经浇铸即得中碳锰铁；
上述精炼脱硅的反应过程及原理如下：
所述炉料中的锰矿在受热过程中，锰的高价氧化物MnO2随温度的升高逐步分解为氧化物Mn2O3、Mn3O4和MnO。
受热分解成的Mn3O4部分与硅反应生成低价氧化物MnO和锰金属Mn，其反应方程式为：
2Mn3O4+Si＝6MnO+SiO2
Mn3O4+2Si＝3Mn+2SiO2
而热分解所生成的MnO融化后继续被合金溶液中的硅还原，其反应式为：
2MnO+Si＝2Mn+SiO2
由于反应生成物SiO2与MnO结合成硅盐酸(MnO·SiO2)，造成反应物MnO的活度降低，正向反应变得困难，为了提高MnO的还原效果，提高锰的回收率，需要在炉料中配入一定量的石灰，将MnO从硅酸盐中置换出来，其反应式为：
CaO+MnO·SiO2＝MnO+CaO·SiO2
2CaO+MnO·SiO2＝MnO+2CaO·SiO2
进入炉内的原料经过精炼期后，在精炼炉内取样后冷却，当所得样品表面有硅花且其断面有明显的颗粒状时，停止加热，出炉即得液态中碳锰铁和新锰渣，所述判硅出炉即液态中碳锰铁表面有硅花且其断面呈明显的颗粒状。
(2)制备低碳锰铁：将步骤(1)中所述的新锰渣配以预热的硅铁粉置于摇包内进行第一次摇炼脱硅，得到位于上层的废渣及位于下层的低硅锰硅合金液，将所得的废渣倒出后直接水淬，并向所得的低硅锰硅合金液中配以预热的锰矿和石灰，继续进行第二次摇炼脱硅，得到上层的贫锰渣及下层的低碳锰铁，所述贫锰渣作为步骤(1)中的原料循环使用，所述液态低碳锰铁经浇铸即得低碳锰铁。
制备低碳锰铁的反应机理为：新锰渣配以经电阻炉预热的硅铁粉后置于摇包内，摇包内硅铁粉与新锰渣中的MnO反应释放大量热量，不需外加电源，即可产生良好的动力，使硅铁粉迅速与新渣锰反应生成MnSi其反应式为：
FeSi+2MnO＝2FeMnSi+SiO2
此时摇包内新锰渣中MnO含量降低，而低硅锰硅合金液中Si含量未达标，需要补入适量的含有Mn2O3的锰矿进行第二次摇炼脱硅，本发明采用将经电阻炉预热800℃的锰矿和石灰倒入摇包中进行第二次摇炼脱硅，加速低硅锰硅合金液中的脱硅反应：
2Mn2O4+Si＝4MnO+SiO2
2MnO+Si＝2Mn+SiO2
待反应趋于平静，低硅锰硅合金液中的Si基本氧化完毕时，倾倒出第二次摇炼脱硅得到的贫锰渣，得到的贫锰渣可返回到精炼炉作为原料继续生产1#产品即中碳锰铁用，摇包中余下的液态低碳锰铁浇铸成2#产品，即低碳锰铁。
本发明采用对原料预热后再进行两次摇炼脱硅，相比于传统的冷装硅铁粉摇炼，本发明每生产1吨低硅锰硅合金节省约100公斤硅铁粉，硅的利用率提高了20％，由于只需进行一次精炼，从而节约电能1800度，减少了第二次精炼，节省费用1000元；而且本发明在同炉次不仅可得到低碳锰铁产品，同时还可得到中碳锰铁产品，其产能提高了40％，大大提升了工厂效益。
优选地：步骤(1)中所述的高温条件为从527℃逐渐升温至1172℃，最高不超过1500℃。
优选地：步骤(1)中所述的分离为将初冶炼产品按一定流速倒入铁水包中进行沉淀分离，较重的液态中碳锰铁留存于铁水包中进行浇铸制取中碳锰铁，较轻的锰渣沿铁水包出口溢入到摇包中，得到新锰渣。
优选地：所述流速为0.2m3/min。
优选地：所述的硅锰洗渣铁中锰含量为55-65％，Si含量为14-20％，P含量小于等于0.2％，C含量小于等于2.0％；
所述锰矿中锰含量大于等于40％，Fe含量小于等于5％，P含量小于等于0.1％，H2O含量小于等于4％；
所述石灰中CaO含量大于等于85％；
所述新锰渣中锰的含量为16-20％；
所述的硅铁粉中硅含量大于75％；
所述第二次摇炼锰渣或贫锰渣中锰的含量为8-10％。
优选地：步骤(1)中所述炉料中各原料的重量份依次为：硅锰洗渣铁31.2-46.8份，锰矿20.8-31.2份，贫锰渣7.2-10.8份。进一步地：所述炉料还包括20.8-31.2重量份的石灰。
优选地：步骤(2)中所述各原料的重量份为：硅铁粉7.2-10.8份，新锰渣70-105份，锰矿1.6-2.4份，石灰1.2-1.8份。
优选地：步骤(2)中所述的预热为将硅铁粉、锰矿或石灰于电热炉中加热到800℃。
优选地：步骤(2)中当二次摇炼脱硅开始2-5分钟后添加石灰。
优选地：步骤(2)中所述的第一次摇炼脱硅，其反应完成的判断标准为：所述摇包内的样品断面呈现玻璃状，所述第二次摇炼脱硅，其反应结束的判断标准为：所述摇包内的样品表面有硅花且其断面呈明显的颗粒状。
硅锰洗渣铁即硅锰合金的边角精整加工后的合金。
锰矿：冶金工业对锰矿石(用于炼钢生铁、含锰生铁、镜铁的矿石)的质量要求为铁含量不受限制，矿石中锰和铁的总含量最好能达到40％-50％。在冶炼各种牌号的锰系合金中，对矿石的含锰量和锰铁比值有一定的要求，冶炼中、低碳锰铁，矿石含锰量36％-40％，锰铁比6-8.5，磷锰比0.002-0.0036。
石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物，经900-1100℃煅烧而成。
硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂，脱氧效果显著，又是生产中低碳铁和电硅热法生产金属锰的还原剂，同时也是中低碳锰铁生产的主要原料，硅锰合金可在大、中、小型矿热炉内采取连续式操作进行冶炼。硅铁粉是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料，用电炉冶炼制成的铁和硅组成的铁合金，然后经过磨制成粉状的物质，用于炼钢、炼铁的脱氧剂，亦可作为制氢气的原材料。
中低碳锰铁主要是由锰、铁两种元素组成的合金，锰铁是炼钢生产中用得最多的一种脱氧剂和合金化材料。它以锰矿石为原料，在高炉和电炉里熔炼制成的
摇包为一种熔融金属处理包，吊放在装有可调速的偏心轴的支架上，通过摇摆产生搅拌作用，使熔融金属和附加剂的接触机会增加，是一种处理效率较高的设备。主要用于铁液脱硫。
铁水包为用于铸造车间浇注作业，在炉前承接铁液后，由行车运到铸型处进行浇注。
本发明的有益效果为：在现有的精炼炉、摇包二步法生产低碳锰铁的基础上，增加电阻炉设备，改变现有工艺流程；预热摇炼添加原料，创造硅热反应温度条件，解决摇包内脱硅还原不够彻底的难题；并同炉次生产两种产品，一步即可摇炼出优质低碳锰铁合金，节省了大量能量和生产消耗，同时提高了锰铁合金的产能，大大降低了生产成本、大大提高生产效益，调整工艺，变废为宝，节约成本，降低消耗提高利润。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面给出3个具体实施例对本发明做进一步的解释说明，需要指出的是：本发明不局限于下述最佳实施方式，任何本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
本发明中实施例中所指的1份代表1g。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法，包括如下步骤：
(1)制备中碳锰铁及造新锰渣：将31.2份的硅锰洗渣铁配以20.8份的锰矿、7.2份的贫锰渣、20.8份的石灰后作为炉料加入到精炼炉中，炉料中的锰矿在从527℃逐渐升温至1172℃的高温条件下被分解和还原，控制精炼温度最高为1500℃，在精炼炉中取样品冷却后，观察其表面若有硅花且其断面呈明显的颗粒状时，判炉出硅，得到初冶炼产品，将初冶炼产品按0.2m3/min的流速倒入铁水包中进行沉淀分离，较重的液态中碳锰铁留存于铁水包中进行浇铸制取中碳锰铁，较轻的锰渣沿铁水包出口溢入到摇包中，得到新锰渣；
(2)取70份步骤(1)中所述的新锰渣配以7.2份预热到800℃的硅铁粉置于摇包内进行第一次摇炼脱硅，待所述摇包内的样品断面呈现玻璃状时，结束第一次摇炼脱硅，得到位于上层的废渣及位于下层的低硅锰硅合金液，将所得的废渣倒出后直接水淬，并向所得的低硅锰硅合金液中配以1.6份预热到800℃的锰矿，继续进行第二次摇炼脱硅，当第二次摇炼脱硅开始2分钟后添加1.2份预热到800℃的石灰，待所述摇包内的样品表面有硅花且其断面呈明显的颗粒状时，结束第二次摇炼脱硅，得到上层的贫锰渣及下层的低碳锰铁，所述贫锰渣作为步骤(1)中所述的原料循环使用，所述液态低碳锰铁经浇铸即得低碳锰铁。
生产出的中碳锰铁及低碳锰铁成分表见表1。
上述的硅锰洗渣铁中锰含量为55-65％，Si含量为14-20％，P含量小于等于0.2％，C含量小于等于2.0％；锰矿中锰含量大于等于40％，Fe含量小于等于5％，P含量小于等于0.1％，H2O含量小于等于4％；石灰中CaO含量大于等于85％；新锰渣中锰的含量为16-20％；硅铁粉中硅含量大于75％；第二次摇炼锰渣或贫锰渣中锰的含量为8-10％。
实施例2
一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法，包括如下步骤：
(1)制备中碳锰铁及造新锰渣：将39份的硅锰洗渣铁配以26份的锰矿、9份的贫锰渣、26份的石灰后作为炉料加入到精炼炉中，炉料中的锰矿在从527℃逐渐升温至1172℃的高温条件下被分解和还原，控制精炼温度最高为1500℃，在精炼炉中取样品冷却后，观察其表面若有硅花且其断面呈明显的颗粒状时，判炉出硅，得到初冶炼产品，将初冶炼产品按0.2m3/min的流速倒入铁水包中进行沉淀分离，较重的液态中碳锰铁留存于铁水包中进行浇铸制取中碳锰铁，较轻的锰渣沿铁水包出口溢入到摇包中，得到新锰渣；
(2)取87.5份步骤(1)中所述的新锰渣配以9份预热到800℃的硅铁粉置于摇包内进行第一次摇炼脱硅，待所述摇包内的样品断面呈现玻璃状时，结束第一次摇炼脱硅，得到位于上层的第一次废渣及位于下层的低硅锰硅合金液，将所得的废渣倒出后直接水淬，并向所得的低硅锰硅合金液中配以2份预热到800℃的锰矿，继续进行第二次摇炼脱硅，当第二次摇炼脱硅开始4分钟后添加1.5份预热到800℃的石灰，待所述摇包内的样品表面有硅花且其断面呈明显的颗粒状时，结束第二次摇炼脱硅，得到上层的贫锰渣及下层的低碳锰铁，所述贫锰渣作为步骤(1)中炉料循环使用，所述液态低碳锰铁经浇铸即得低碳锰铁。
生产出的中碳锰铁及低碳锰铁成分表见表1。
上述的硅锰洗渣铁中锰含量为55-65％，Si含量为14-20％，P含量小于等于0.2％，C含量小于等于2.0％；锰矿中锰含量大于等于40％，Fe含量小于等于5％，P含量小于等于0.1％，H2O含量小于等于4％；石灰中CaO含量大于等于85％；新锰渣中锰的含量为16-20％；硅铁粉中硅含量大于75％；第二次摇炼锰渣或贫锰渣中锰的含量为8-10％。
实施例3
一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法，包括如下步骤：
(1)制备中碳锰铁及造新锰渣：将46.8份的硅锰洗渣铁配以31.2份的锰矿、10.8份的贫锰渣、31.2份的石灰后作为炉料加入到精炼炉中，炉料中的锰矿在从527℃逐渐升温至1172℃的高温条件下被分解和还原，控制精炼温度最高为1500℃，在精炼炉中取样品冷却后，观察其表面若有硅花且其断面呈明显的颗粒状时，判炉出硅，得到初冶炼产品，将初冶炼产品按0.2m3/min的流速倒入铁水包中进行沉淀分离，较重的液态中碳锰铁留存于铁水包中进行浇铸制取中碳锰铁，较轻的锰渣沿铁水包出口溢入到摇包中，得到新锰渣；
(2)取105份步骤(1)中所述的新锰渣配以10.8份预热到800℃的硅铁粉置于摇包内进行第一次摇炼脱硅，待所述摇包内的样品断面呈现玻璃状时，结束第一次摇炼脱硅，得到位于上层的废渣及位于下层的低硅锰硅合金液，将所得的废渣倒出后直接水淬，并向所得的低硅锰硅合金液中配以2.4份预热到800℃的锰矿，继续进行第二次摇炼脱硅，当第二次摇炼脱硅开始5分钟后添加1.8份预热到800℃的石灰，待所述摇包内的样品表面有硅花且其断面呈明显的颗粒状时，结束第二次摇炼脱硅，得到上层的贫锰渣及下层的低碳锰铁，所述贫锰渣作为步骤(1)中原料循环使用，所述液态低碳锰铁经浇铸即得低碳锰铁。
生产出的中碳锰铁及低碳锰铁成分表见表1。
上述的硅锰洗渣铁中锰含量为55-65％，Si含量为14-20％，P含量小于等于0.2％，C含量小于等于2.0％；锰矿中锰含量大于等于40％，Fe含量小于等于5％，P含量小于等于0.1％，H2O含量小于等于4％；石灰中CaO含量大于等于85％；新锰渣中锰的含量为16-20％；硅铁粉中硅含量大于75％；第二次摇炼锰渣或贫锰渣中锰的含量为8-10％。
表1实施例1精炼前后锰铁成分(质量分数/％)
| 名称 | C | Si | Mn |
| 硅锰洗渣铁 | 1.5 | 14 | 55 |
| 中碳锰铁 | 1.88 | 1.65 | 76.1 |
| 低碳锰铁 | 0.18 | 0.63 | 82.46 |
表2实施例2精炼前后锰铁成分(质量分数/％)
| 名称 | C | Si | Mn |
| 硅锰洗渣铁 | 1.8 | 17 | 60 |
| 中碳锰铁 | 1.9 | 1.6 | 75.8 |
| 低碳锰铁 | 0.18 | 0.61 | 83.65 |
表3实施例3精炼前后锰铁成分(质量分数/％)
| 名称 | C | Si | Mn |
| 硅锰洗渣铁 | 1.73 | 12.08 | 69.54 |
| 中碳锰铁 | 1.95 | 1.7 | 75.5 |
| 低碳锰铁 | 0.16 | 0.59 | 84.02 |
上述3个实施例在生产过程中，平均每生产一吨低硅硅锰合金相对于传统低碳锰铁的生产方法，节约电能1800度，节约硅铁粉原料100公斤，共节约成本2125元。
Claims (4)
1.一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)制备中碳锰铁及造新锰渣：将硅锰洗渣铁配以锰矿、贫锰渣后作为炉料加入到精炼炉中，所述炉料中的锰矿在高温条件下逐步被分解和还原，得到初冶炼产品，分离所述初冶炼产品后即得液态中碳锰铁及新锰渣，所述液态中碳锰铁经浇铸即得中碳锰铁；
(2)制备低碳锰铁：将步骤(1)中所述的新锰渣配以预热的硅铁粉置于摇包内进行第一次摇炼脱硅，得到位于上层的废渣及位于下层的低硅锰硅合金液，将所得的废渣倒出后直接水淬，并向所得的低硅锰硅合金液中配以预热的锰矿和石灰，继续进行第二次摇炼脱硅，得到上层的贫锰渣及下层的低碳锰铁，所述贫锰渣作为步骤(1)中的原料循环使用，所述液态低碳锰铁经浇铸即得低碳锰铁；
在步骤(1)中所述炉料中各原料重量份依次为：硅锰洗渣铁31.2-46.8份，锰矿20.8-31.2份，贫锰渣7.2-10.8份；
在步骤(2)中所述各原料的重量份为：硅铁粉7.2-10.8份，新锰渣70-105份，锰矿1.6-2.4份，石灰1.2-1.8份；
所述的硅锰洗渣铁中锰含量为55-65％，Si含量为14-20％，P含量小于等于0.2％，C含量小于等于2.0％；
所述锰矿中锰含量大于等于40％，Fe含量小于等于5％，P含量小于等于0.1％，H2O含量小于等于4％；
所述石灰中CaO含量大于等于85％；
所述新锰渣中锰的含量为16-20％；
所述的硅铁粉中硅含量大于75％；
所述贫锰渣中锰的含量为8-10％；
在步骤(1)中，所述的高温条件为从527℃逐渐升温至1172℃，最高不超过1500℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的分离为将初冶炼产品按0.2m3/min的流速倒入铁水包中进行沉淀分离，较重的液态中碳锰铁留存于铁水包中进行浇铸制取中碳锰铁，较轻的锰渣沿铁水包出口溢入到摇包中，得到新锰渣。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述炉料还包括20.8-31.2重量份的石灰。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的预热为将硅铁粉、锰矿或石灰于电热炉中加热到800℃。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1804086A (zh) * | 2005-12-26 | 2006-07-19 | 云南文山斗南锰业股份有限公司 | 一种低碳锰铁生产方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2295586C2 (ru) * | 2005-02-14 | 2007-03-20 | Владимир Иванович Хобот | Способ производства средне- и малоуглеродистого ферромарганца |
| CN1793396A (zh) * | 2005-12-26 | 2006-06-28 | 云南文山斗南锰业股份有限公司 | 双联摇炉法生产中碳锰铁 |
| CN1804086A (zh) * | 2005-12-26 | 2006-07-19 | 云南文山斗南锰业股份有限公司 | 一种低碳锰铁生产方法 |
| CN101368244A (zh) * | 2007-08-15 | 2009-02-18 | 周孝华 | 低碳锰铁的生产工艺 |
| KR20100098952A (ko) * | 2009-03-02 | 2010-09-10 | 이두찬 | 연속 테르밋 반응을 이용한 저탄소메탈망간 또는 저탄소페로망간 제조방법 |
| CN101775508A (zh) * | 2010-01-29 | 2010-07-14 | 广西新思迪投资贸易有限公司 | 一种低碳锰铁的生产方法 |
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