CN106480312B - 一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法 - Google Patents

一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106480312B
CN106480312B CN201611247369.8A CN201611247369A CN106480312B CN 106480312 B CN106480312 B CN 106480312B CN 201611247369 A CN201611247369 A CN 201611247369A CN 106480312 B CN106480312 B CN 106480312B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon
manganese
slag
mid
frequency furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611247369.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106480312A (zh
Inventor
王铮
李鹏
张海涛
朱慧
杨洪春
王新宇
于美
杨春娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Jigang Taihang Alloy Co ltd
Original Assignee
Shandong Jinan Steel Alloy Mstar Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Jinan Steel Alloy Mstar Technology Ltd filed Critical Shandong Jinan Steel Alloy Mstar Technology Ltd
Priority to CN201611247369.8A priority Critical patent/CN106480312B/zh
Publication of CN106480312A publication Critical patent/CN106480312A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106480312B publication Critical patent/CN106480312B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B4/00Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
    • C22B4/06Alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C22/00Alloys based on manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C35/00Master alloys for iron or steel

Abstract

本发明提供一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法。1)向中频炉中依次加入锰矿石、高锰矿粉,冶炼生产出达标高碳锰铁后,搅拌、放掉质量分数为66‑67%的渣;2)加入渣型为CaO‑CaF2、碱度大于2.2的渣料,继续升温;3)待中频炉升温至1200℃后,加入铁矿石,继续降碳;4)待中频炉升温至1350℃后,加入锰矿石,生产出达标中碳锰铁后、造渣3~5次,即得。本发明的中频电炉生产中碳锰铁能耗低,能耗900千瓦时,属于低能耗生产。本发明造渣使用锰矿石量少,渣量少,炉渣锰含量可以45以上,经粉碎后冷固压球,是优质的转炉造渣材料。中频电炉生产的中碳锰铁纯净度高,磷硫有害元素远低于国家标准,适合生产高品质钢种,可以取代部分金属锰,降低炼钢成本。

Description

一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法
技术领域
本发明属于碳素锰铁熔炼领域,特别涉及一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法。
背景技术
在炼钢中,锰铁用作脱氧剂和合金添加剂,是用量最多的铁合金。冶炼锰铁用的锰矿一般要求含锰40~50%,锰铁比大于7,磷锰比小于0.003。冶炼前,碳酸锰矿要先经焙烧,粉矿需经烧结造块。含铁含磷高的矿石一般只能搭配使用,或通过选择性还原炼得低铁低磷的富锰渣。冶炼时用焦炭作还原剂,某些厂也配用瘦煤或无烟煤。辅助原料主要为石灰,冶炼锰硅合金时一般要配加硅石。
碳素锰铁国际上一般标准为含锰75~80%,中国为适应锰矿品位低的原料条件,规定了含锰较低的牌号(电炉锰铁含锰65%以上,高炉锰铁含锰50%以上)。冶炼碳素锰铁过去主要用高炉,随着电力工业的发展,用电炉的逐渐增多。目前西欧和中国用高炉为主,挪威、日本都用电炉,苏联、澳大利亚、巴西等国新建锰铁工厂也采用电炉。
锰铁的还原冶炼有熔剂法(又称低锰渣法)和无熔剂法(高锰渣法)两种。熔剂法原理与高炉冶炼相同,只是以电能代替加热用的焦炭。通过配加石灰形成高碱度炉渣(CaO/SiO2为1.3~1.6)以减少锰的损失。无熔剂法冶炼不加石灰,形成碱度较低(CaO/SiO2小于1.0)、含锰较高的低铁低磷富锰渣。此法渣量少,可降低电耗,且因渣温较低可减轻锰的蒸发损失,同时副产品富锰渣(含锰25~40%)可作冶炼锰硅合金的原料,取得较高的锰的综合回收率(90%以上)。现代工业生产大多采用无熔剂法冶炼碳素锰铁,并与锰硅合金和中、低碳锰铁的冶炼组成联合生产。
高炉高碳锰铁尾料一般选择回炉重新冶炼成合格块,在过程中重复消耗能源与资源,造成浪费。且高炉高碳锰铁使用中频电炉重新加工,加工费用高,劳动强度大。
发明内容
为了克服上述不足,本发明提供一种使用高炉高碳锰铁的尾料生产中碳锰铁的方法。利用中频电炉对高炉高碳锰铁进行脱碳增锰处理,大幅度提高产品的利润率,减少环境污染与资源浪费。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法,包括:
1)向中频炉中依次加入锰矿石、高猛矿粉,冶炼生产出达标高碳锰铁后,搅拌、放掉质量分数为66-67%的渣;
2)加入渣型为CaO-CaF2、碱度大于2.2的渣料,继续升温;
3)待中频炉升温至1200℃后,加入铁矿石,进行降碳;
4)待中频炉升温至1350℃后,加入锰矿石,生产出达标中碳锰铁后、造渣3~5次,即得。
优选的,所述放掉质量分数为66-67%的渣的具体步骤为:将石灰均匀的撒在表面,在1350度左右人工搅拌,并迅速扒渣。
优选的,所述搅拌分3-4次反复操作。
优选的,所述高碳锰铁与石灰的质量比为1000:5-6。
优选的,所述高碳锰铁与锰矿石的质量比为1000:15-16。
优选的,所述高碳锰铁与铁矿石的质量比为:1000:5-6。
优选的,所述高碳锰铁的牌号为FeMn68。
优选的,所述高碳锰铁的原料成分如表1所示。
本发明还提供了一种较优的利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法,具体措施如下:
1:初步降碳
由于锰与氧的亲和力比铁强,还原MnO时需要较大的能耗和较高的温度,因此,利用锰矿中的氧与高碳锰铁中的碳进行反应
2MnO+C→2Mn+CO2
实现将初步的降碳的目的。
2:第二部降碳
高碳锰铁中的碳与锰矿反应一部分后,根据MnO较FeO难还原,因此在第二步中加入铁矿石利用高碳锰铁中的碳先与氧化铁发生反应;所述铁矿石与高碳锰铁的质量比为5-6:1000。
Fe3O4+2MnC→3Fe+2Mn+2CO2
3:增锰
利用金属锰粉1000:15增加1%-2%的锰,提高产品质量稳定性,避免因为锰含量降低造成成分产品质量的不稳定。成本增加200元左右;所述金属锰粉与高碳锰铁的质量比为15:1000。
4:保锰
锰在1080℃是的蒸汽压力为133.322帕,在1828K时为13332.2帕,2093K时为66661帕,因此冶炼金属锰及锰合金时,经常发现锰会发跑掉,若冶炼过程中的温度和金属中的锰含量越高,锰的挥发损失就越大,在降碳过程中要尽量保持较低的锰碳反应温度。确保锰的收得率。
本发明还提供了任一上述方法制备的中碳锰铁,其中,所述中碳锰铁中目标成分重量百分数如下:
72≤Mn≤75、C≤2.0%、P≤0.3%、Si≤2.0、P≤0.3%、S≤0.02%。
本发明还提供了任一上述的中碳锰铁在制备结构钢、工具钢、不锈耐热钢、耐磨钢等合金钢中的应用。
本发明的有益效果
(1)本发明的中频电炉生产中碳锰铁能耗低,能耗900千瓦时,属于低能耗生产。
(2)本发明造渣使用锰矿石量少,渣量少,炉渣锰含量可以达45以上,经粉碎后冷固压球,是优质的转炉造渣材料。
(3)中频电炉生产的中碳锰铁纯净度高,磷硫有害元素远低于国家标准,适合生产高品质钢种,可以取代部分金属锰,降低炼钢成本。
(4)本发明制备方法简单、熔炼效率高、实用性强,易于推广。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明,以便于同行业技术人员的理解:
实施例1
高碳锰铁选用的牌号为FeMn68
部分原料成分如表1所示:
表1
目标成分:
72≤Mn≤75、C≤2.0%、P≤0.3%、Si≤2.0≤、P≤0.3%、S≤0.02%
通过增锰降碳的方法来达到利用高碳锰铁生产中碳锰铁的目的。
具体措施如下
1:初步降碳
由于锰与氧的亲和力比铁强,还原MnO时需要较大的能耗和较高的温度,因此,利用锰矿中的氧与高碳锰铁中的碳进行反应
2MnO+C→2Mn+CO2
实现将初步的降碳的目的。
2:第二部降碳
高碳锰铁中的碳与锰矿反应一部分后,根据MnO较FeO难还原,因此在第二步中加入铁矿石利用高碳锰铁中的碳先与氧化铁发生反应。
Fe3O4+2MnC→3Fe+2Mn+2CO2
3:增锰
利用金属锰粉增加1%-2%的锰,提高产品质量稳定性,避免因为锰含量降低造成成分产品质量的不稳定。成本增加200元左右。
4:保锰
锰在1080℃是的蒸汽压力为133.322帕,在1828K时为13332.2帕,2093K时为66661帕,因此冶炼金属锰及锰合金时,经常发现锰会发跑掉,若冶炼过程中的温度和金属中的锰含量越高,锰的会发损失就越大,在降碳过程中要尽量保持较低的锰碳反应温度。确保锰的收得率。
实施例2
原料成分和目标成分与实施例1相同,具体制备方法如下:
1)向中频炉中依次加入3.5公斤锰矿石、1吨高猛矿粉,冶炼生产出达标高碳锰铁后,将5公斤石灰均匀的撒在表面,在1350℃左右人工搅拌3-4次,并迅速扒渣、放掉质量分数为66-67%的渣;
2)加入渣型为CaO-CaF2、碱度大于2.2的渣料6公斤,继续升温;
3)待中频炉升温至1200℃后,加入铁矿石石5.5公斤,进行降碳;
4)待中频炉升温至1350℃后,加入锰矿石15公斤,生产出达标中碳锰铁后、造渣3~5次,即得。
所得中碳锰铁中目标成分重量百分数如下:
72≤Mn≤75、C≤2.0%、P≤0.3%、Si≤2.0、P≤0.3%、S≤0.02%。
实施例3
原料成分和目标成分与实施例1相同,具体制备方法如下:
1)向中频炉中依次加入3.6公斤锰矿石、1吨高猛矿粉,冶炼生产出达标高碳锰铁后,将6公斤石灰均匀的撒在表面,在1350℃左右人工搅拌3-4次,并迅速扒渣、放掉质量分数为66-67%的渣;
2)加入渣型为CaO-CaF2、碱度大于2.2的渣料6公斤,继续升温;
3)待中频炉升温至1200℃后,加入铁矿石6公斤,进行降碳;
4)待中频炉升温至1350℃后,加入锰矿石16公斤,生产出达标中碳锰铁后、造渣3~5次,即得。
所得中碳锰铁中目标成分重量百分数如下:
72≤Mn≤75、C≤2.0%、P≤0.3%、Si≤2.0、P≤0.3%、S≤0.02%。
实施例4
原料成分和目标成分与实施例1相同,具体制备方法如下:
1)向中频炉中依次加入3.4公斤锰矿石、1吨高猛矿粉,冶炼生产出达标高碳锰铁后,将5.5公斤石灰均匀的撒在表面,在1350℃左右人工搅拌3-4次,并迅速扒渣、放掉质量分数为66-67%的渣;
2)加入渣型为CaO-CaF2、碱度大于2.2的渣料5.5公斤,继续升温;
3)待中频炉升温至1200℃后,加入铁矿石5公斤,继续降碳;
4)待中频炉升温至1350℃后,加入锰矿石15.5公斤,生产出达标中碳锰铁后、造渣3~5次,即得。
所得中碳锰铁中目标成分重量百分数如下:
72≤Mn≤75、C≤2.0%、P≤0.3%、Si≤2.0、P≤0.3%、S≤0.02%。
最后应该说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (1)

1.一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法,其特征在于,包括:
1)向中频炉中依次加入锰矿石、高锰矿粉和冶炼生产出达标高碳锰铁后,搅拌、石灰均匀地撒在表面,在1350℃人工搅拌,并迅速扒渣,放掉质量分数为66-67%的渣;
2)加入渣型为CaO-CaF2、碱度大于2.2的渣料,继续升温;
3)待中频炉升温至1200℃后,加入铁矿石,继续降碳;
4)待中频炉升温至1350℃后,加入锰矿石,生产出达标中碳锰铁后,造渣3~5次,即得;
其中,所述高碳锰铁的原料成分的重量百分数如下: Mn=72% 、C=7.0%、Si≤2.5%、P≤0.6%、S≤0.03%,牌号为FeMn68;
所述中碳锰铁中目标成分重量百分数如下:72% ≤Mn≤75% 、C≤2.0%、Si≤2.0% 、P≤0.3%、S≤0.02%;
所述搅拌分3-4次反复操作;
所述高碳锰铁与石灰的质量比为1000:5-6;
步骤4)中,所述高碳锰铁与锰矿石的质量比为1000:15-16;
所述高碳锰铁与铁矿石的质量比为1000:5-6。
CN201611247369.8A 2016-12-29 2016-12-29 一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法 Active CN106480312B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611247369.8A CN106480312B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611247369.8A CN106480312B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106480312A CN106480312A (zh) 2017-03-08
CN106480312B true CN106480312B (zh) 2019-03-19

Family

ID=58285148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611247369.8A Active CN106480312B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106480312B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111100982B (zh) * 2019-12-27 2021-09-10 宁夏晟晏实业集团能源循环经济有限公司 一种高铝贫锰铁矿及高硫焦冶炼富锰渣工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU834148A1 (ru) * 1979-05-28 1981-05-30 Kurnushko Oleg V Способ выплавки углеродистого фер-РОМАРгАНцА
US4662937A (en) * 1984-05-28 1987-05-05 Nippon Steel Corporation Process for production of high-manganese iron alloy by smelting reduction
CN1451774A (zh) * 2002-04-12 2003-10-29 王洪东 中低碳锰铁生产新方法
CN101250661A (zh) * 2008-04-01 2008-08-27 潘保良 一种生产低碳锰铁的方法
CN101705417A (zh) * 2009-11-25 2010-05-12 北京科技大学 一种通过炉内精炼生产中低碳锰铁的方法
CN101775464A (zh) * 2010-04-07 2010-07-14 朝阳鸿翔冶炼有限公司 微碳微磷铝锰铁合金及其生产方法
CN102766719A (zh) * 2012-07-30 2012-11-07 五矿(湖南)铁合金有限责任公司 一种中、低碳锰铁的生产方法
CN105624438A (zh) * 2016-02-02 2016-06-01 镇远县鸿丰新材料有限公司 一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0617537B2 (ja) * 1988-06-14 1994-03-09 川崎製鉄株式会社 中、低炭素フェロマンガンの製造方法
JP3870546B2 (ja) * 1998-04-10 2007-01-17 Jfeスチール株式会社 フェロマンガン溶湯の脱炭精錬方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU834148A1 (ru) * 1979-05-28 1981-05-30 Kurnushko Oleg V Способ выплавки углеродистого фер-РОМАРгАНцА
US4662937A (en) * 1984-05-28 1987-05-05 Nippon Steel Corporation Process for production of high-manganese iron alloy by smelting reduction
CN1451774A (zh) * 2002-04-12 2003-10-29 王洪东 中低碳锰铁生产新方法
CN101250661A (zh) * 2008-04-01 2008-08-27 潘保良 一种生产低碳锰铁的方法
CN101705417A (zh) * 2009-11-25 2010-05-12 北京科技大学 一种通过炉内精炼生产中低碳锰铁的方法
CN101775464A (zh) * 2010-04-07 2010-07-14 朝阳鸿翔冶炼有限公司 微碳微磷铝锰铁合金及其生产方法
CN102766719A (zh) * 2012-07-30 2012-11-07 五矿(湖南)铁合金有限责任公司 一种中、低碳锰铁的生产方法
CN105624438A (zh) * 2016-02-02 2016-06-01 镇远县鸿丰新材料有限公司 一种使用贫锰渣精炼低碳锰铁合金的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
利用锰硅合金粉生产低磷中碳锰铁的理论研究与实验;曾世林 等;《铁合金》;20041231(第6期);第1-9页
用"碱度法"冶炼中碳锰铁;金建凡 等;《铁合金》;19881231(第5期);第12-16页

Also Published As

Publication number Publication date
CN106480312A (zh) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101775508B (zh) 一种低碳锰铁的生产方法
CN106086608B (zh) 一种利用碳锰熔渣生产低碳锰硅合金的方法
CN103526066B (zh) 一种生产锰硅合金和富硅锰渣及利用富硅锰渣生产微、低碳锰硅合金的连续工艺
CN106282453A (zh) 一种钒钛铁矿高炉冶炼的方法
CN104278146B (zh) 一种用于铁矿石烧结的烧结助熔剂制备方法
CN103643056B (zh) 低碳锰铁的冶炼方法
CN105970073B (zh) 一种用于冶炼含钼钢的炼钢添加剂的制备方法
CN103215408B (zh) 一种加入钢渣块进行转炉炼钢的方法
CN101886231A (zh) 一种镍铁合金的制造方法
CN109868336A (zh) 一种控制钢水中锰含量的方法
CN106480312B (zh) 一种利用高碳锰铁粉生产中碳锰铁的方法
CN103643094B (zh) 高碳锰铁的冶炼方法
CN102766775A (zh) 一种低碳高硅硅锰合金的生产方法
CN108220623A (zh) 一种降低rkef工艺镍铁生产能耗的方法
CN102071331B (zh) 一种高纯净髙硅锰硅合金的熔炼制备方法
CN105506271B (zh) 一种氩氧精炼炉还原用铬矿复合球团及其生产方法和应用
CN109280734A (zh) 一种中高合金超低磷钢的冶炼方法
US20140060251A1 (en) Process of the production and refining of low-carbon dri (direct reduced iron)
CN111154934A (zh) 一种调整高炉炉渣MgO的炉料结构配比
CN104328361A (zh) 抗震钢筋及其制备方法
CN103911507B (zh) 一种烧结配料优化方法
CN112695155A (zh) 一种含钒钛铁水的炼钢工艺
Ahmed et al. Factors affecting silicomanganese production using manganese rich slag in the charge
CN105177210B (zh) 一种一步法冶炼低微碳锰铁的方法
CN100355912C (zh) 一种炼钢用的低硅硅钙钡铁合金的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Method for producing medium-carbon ferromanganese through high-carbon ferromanganese powder

Effective date of registration: 20191129

Granted publication date: 20190319

Pledgee: Qilu bank Limited by Share Ltd. Ji'nan Jigang branch

Pledgor: SHANDONG JINAN IRON AND STEEL ALLOY MATERIALS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2019370000105

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20210818

Granted publication date: 20190319

Pledgee: Qilu bank Limited by Share Ltd. Ji'nan Jigang branch

Pledgor: SHANDONG JINAN IRON AND STEEL ALLOY MATERIALS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2019370000105

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211019

Address after: Room 116, 11977 Airport Road, Licheng District, Jinan City, Shandong Province 250011

Patentee after: JINAN BAODE FURNACE CHARGE Co.,Ltd.

Address before: 250101 No. 11977, Jichang Road, Jinan City, Shandong Province

Patentee before: SHANDONG JINAN IRON AND STEEL ALLOY MATERIALS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Room 116, 11977 Airport Road, Licheng District, Jinan City, Shandong Province 250011

Patentee after: Shandong Jigang Taihang Alloy Co.,Ltd.

Address before: Room 116, 11977 Airport Road, Licheng District, Jinan City, Shandong Province 250011

Patentee before: JINAN BAODE FURNACE CHARGE CO.,LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder