CN106521271A - 一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铁合金制备技术领域，特别涉及一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法；原料包括锰矿石、外加硅、铜原料、白云石和萤石，连续加入矿热炉内加热至熔化，将熔化的液态合金注入双阶梯包静止5‑10分钟进行排渣，扒渣处理后将包内的液态合金进行倒包浇铸而获得高硅低碳锰铜合金；制得合金含量可达到：锰Mn 55％‑63％、硅Si 20％‑255、铜Cu 5％‑8％、磷P 0.5％‑2.5％、硫S0.02％‑0.05％、铁Fe 5％‑10％的高硅低碳锰铜合金；本发明工艺方法简单、操作方便、能耗低、节约电能、同时能够控制住电极的下插深度、降低矿热炉表面温度，降低生产成本。

Description

一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法
技术领域：
本发明属于铁合金制备技术领域，特别涉及一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法。
背景技术：
目前硅锰合金中的硅一般不经过特殊工艺处理只能达到20％左右、碳2％左右、硫0.04％-0.06％。并且锰矿石中的锰损耗量大且碳含量较高，后期还需做降碳处理。如将硅锰合金中的硅提高到含量为25％-31％，合金中的碳自然就降低至0.1％-0.2％，可在这个过程中必须将用来提高炉内温度的焦炭用量提高至28％-32％从而造成电极上抬，矿热炉表面温度过高，炉底温度降低，炉底上涨，影响正常冶炼，成本增加，工人炉面高温操作困难，碳耗高，造成合金产品质量不稳。
发明内容：
本发明的目的为了克服现有技术的不足，而提供一种一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法，其工艺简单，操作方便，能耗低，节约电能、降低生产成本。
一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法，原料包括锰矿石、外加硅、铜原料、白云石和萤石；将36％-40％的锰矿石、2.5％-4％铜原料、7％-13％的外加硅、1％-3％的白云石和萤石以及锰矿石和铜原料总重量的20％-27％的焦炭连续加入矿热炉内加热至熔化，矿热炉温度为1600℃-2500℃，冶炼200-300分钟后，将熔化的液态合金注入双阶梯包静止5-10分钟进行排渣，扒渣处理后将包内的液态合金进行倒包浇铸而获得高硅低碳锰铜合金；制得合金含量可达到：锰Mn 55％-63％、硅Si 20％-25％、铜Cu 5％-8％、磷P0.5％-2.5％、硫S 0.02％-0.05％、铁Fe 5％-10％的高硅低碳锰铜合金。
优选的，选择的锰矿石为二氧化硅含量为35％-45％、锰铁比为5.0-12.0的锰矿石；锰矿石的粒度为10mm-80mm。
优选的，所选择的铜原料为粒度为10mm-80mm的铜矿石或金属铜。
优选的，选择的外加硅为硅含量为72％-80％、粒度为10mm-100mm的硅铁或相应的硅毛铁、金属硅。
优选的，选择的焦炭为磷含量为0.01％-0.03％，硫的含量为0.1％-0.8％、碳含量为80％-95％的焦炭，焦炭粒度为25mm-40mm，焦炭的用量为锰矿石和铜原料总重量的20％-27％。
优选的，双阶梯包分为第一出铁包和第二出铁包，第一出铁包包口直径为160cm,第二出铁包包口直径为130cm。
本发明合金在矿热炉内形成的主要化学反应：
一种一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法，本发明主要是根据硅Si系产品的能量守恒在高温下释放热量从而提高炉底的温度，提高硅Si锰Mn的还原率，同时提高了液态合金的温度，将合金中的碳C降低，也促进了氧化铜的还原。其工艺简单，操作方便，能耗低，节能同时保证电极下插深度降低矿热炉表面温度，降低生产成本，使公司有较大的利润空间。此锰铜合金可直接替代金属锰、电解铜及硅铁，是一种新型合金。本产品可广泛用于特种钢材和不锈钢冶炼的后期添加，经计算可降低钢材冶炼成本10-30元/吨，具有较好的市场前景。
具体实施方式：
配置锰含量大于38％、二氧化硅大于39％、锰铁比10.5的混合锰矿石36％-40％，其粒度为10mm-80mm；2.5％-4％铜矿石，其粒度为10mm-80mm；加入锰矿石和铜原料总重量20％-27％的焦炭,粒度25mm-40mm；加入外加硅7％-13％，粒度10-80mm；加入1％-3％的白云石和萤石，保证液态合金中的碱度，加入铜原料2.5％-4％，其粒度为10mm-50mm(铜矿石或同量的金属铜)；其中原料中磷总量小于0.04％，加入白云石的目的是调节液态合金中的碱度，加入萤石的目的在于增加炉渣的流动性。
将以上原料连续加入矿热炉中在1600℃-2500℃冶炼200-300分钟，将液态合金注入阶梯包中排渣后静止10分钟后浇铸成型可直接获得Mn≥60、Si≥26、Cu≥6、P≤0.12、S≤0.03的高硅低碳锰铜合金。

Claims (6)

1.一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法，其特征在于：原料包括锰矿石、外加硅、铜原料、白云石和萤石；将36％-40％的锰矿石、2.5％-4％铜原料、7％-13％的外加硅、1％-3％的白云石和萤石以及锰矿石和铜原料总重量的20％-27％的焦炭连续加入矿热炉内加热至熔化，矿热炉温度为1600℃-2500℃，冶炼200-300分钟后，将熔化的液态合金注入双阶梯包静止5-10分钟进行排渣，扒渣处理后将包内的液态合金进行倒包浇铸而获得高硅低碳锰铜合金；制得合金含量可达到：锰Mn 55％-63％、硅Si 20％-25％、铜Cu5％-8％、磷P 0.5％-2.5％、硫S 0.02％-0.05％、铁Fe 5％-10％的高硅低碳锰铜合金。
2.根据权利要求书1所述的一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法，其特征在于：选择的锰矿石为二氧化硅含量为35％-45％、锰铁比为5.0-12.0的锰矿石；锰矿石的粒度为10mm-80mm。
3.根据权利要求书1所述的一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法，其特征在于：所选择的铜原料为粒度为10mm-80mm的铜矿石或金属铜。
4.根据权利要求书1所述的一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法，其特征在于：选择的外加硅为硅含量为72％-80％、粒度为10mm-100mm的硅铁或相应的硅毛铁、金属硅。
5.根据权利要求书1所述的一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法，其特征在于：选择的焦炭为磷含量为0.01％-0.03％，硫的含量为0.1％-0.8％、碳含量为80％-95％的焦炭，焦炭粒度为25mm-40mm，焦炭的用量为锰矿石和铜原料总重量的20％-27％。
6.根据权利要求书1所述的一次性用矿热炉生产高硅低碳锰铜合金的冶炼方法，其特征在于：双阶梯包分为第一出铁包和第二出铁包，第一出铁包包口直径为160cm,第二出铁包包口直径为130cm。
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