CN110042239A - 一种高硅硅锰合金冶炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高硅硅锰合金冶炼工艺,其特征在于,本冶炼工艺各原料成分比为:南非锰矿35%,澳洲锰矿25%,熟料25%,中铁矿15%,所述原料准备包括南非锰矿制备、澳洲锰矿制备、熟料制备、中铁矿制备、焦炭制备和硅石制备;所述冶炼工艺需要使用到冶炼电炉,附加8%废渣、焦炭18%和硅石10%,本冶炼工艺依照碳还原氧化硅的化学反应作为反应依据,配料必须称量准确,称量误差不超过±1kg,按配比准确配好的炉料,必须充分混匀才能入炉,正常情况下炉料难以自动下沉,一般需强制沉料,本发明涉及一种高硅硅锰合金冶炼工艺,成品一吨焦炭使用量380公斤左右,硅石190公斤左右,电耗含动力3700左右,另外很好的利用了废渣的回收利用,符合国家提倡的环保政策。
Description
技术领域
本发明属于高硅硅锰合金冶炼领域,具体为一种高硅硅锰合金冶炼工艺。
背景技术
传统配比比例:南非锰矿30%,澳洲锰矿25%,熟料25%,中铁矿20%,(焦炭24%,硅石18%),传统工艺高硅硅锰合金冶炼配比比例:南非锰矿30%,澳洲锰矿25%,熟料25%,中铁矿20%,(焦炭24%,硅石18%),一吨焦炭使用量600公斤左右,硅石使用量380公斤左右,耗料比高,焦炭使用量大,成品回收率最高只能达到87%,炉前电耗平均4000kwh左右,含动力在4200kwh左右,都属于消耗过高,对此需要设计一种高硅硅锰合金冶炼工艺。
发明内容:
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高硅硅锰合金冶炼工艺,解决了传统高硅硅锰合金冶炼工艺耗能大,成品率低的问题。
为了解决上述问题,本发明提供了一种技术方案:
一种高硅硅锰合金冶炼工艺,本冶炼工艺各原料成分比为:南非锰矿35%,澳洲锰矿25%,熟料25%,中铁矿15%,冶炼步骤包括原料准备和冶炼工艺。
作为优选,所述原料准备包括南非锰矿制备、澳洲锰矿制备、熟料制备、中铁矿制备、焦炭制备和硅石制备;
南非锰矿制备:取化学成分含锰量31.9%的南非锰矿,通过筛分机筛选粒度为10—80mm的南非锰矿,最终的南非锰矿占总质量比为35%,放置待用;
澳洲锰矿制备:取化学成分含锰量42.7%的南非锰矿,通过筛分机筛选粒度为15—75mm的澳洲锰矿,最终的澳洲锰矿占总质量比为25%,放置待用;
熟料制备:取硅酸盐工业中粘土经粉碎混合成配合料,再经800-1000度高温煅烧后粉碎成一定颗粒组成的粉料,既得熟料,最终的熟料占总质量比为25%,放置待用;
中铁矿制备:取化学成分含铁量60%-70%的中铁矿,经过破碎后得到颗粒状的中铁矿,取颗粒大小取40-60mm的中铁矿,最终的颗粒状中铁矿占总质量比为15%,放置待用;
焦炭制备:所取焦炭的固定碳≥84%,灰分≤14%,焦炭粒度为5-25mm;
硅石制备:所取硅石的化学组成成分为SiO2大于等于97%,P2O5小于2%,所取硅石的颗粒大小为10-40mm,清除硅石表面泥土等杂物。
作为优选,所述冶炼工艺包括配料要求、辅助沉料和配合出铁;
配料要求:冶炼工艺需要使用到冶炼电炉,本冶炼工艺依照碳还原氧化硅的化学反应作为反应依据,附加8%废渣、焦炭18%和硅石10%,配料必须称量准确,称量误差不超过±1kg,按配比准确配好的炉料,必须充分混匀才能入炉;
辅助沉料:正常情况下炉料难以自动下沉,一般需强制沉料,当炉内炉料焖烧到规定时间时,料面料壳下面的炉料基本化清烧空,料面开始发白发亮,火焰短而黄,局部地区出现刺火塌料,此时应立刻进行强制沉料操作,沉料时,从锥体外缘开始将料壳向下压,使料层下塌,然后捣松锥体下脚,捣松的热料推在下塌的料壳上,捣出的大块粘料推向炉心,同时铲除电极上的粘料,捣炉沉料操作必须快速进行,以减少热损失,沉料后,将混匀的炉料集中加在电极周围及炉心地区,使炉内炉料形成一平顶锥体,并保持一定的料面高度,不准偏加料,一次加入新料的量相当于1小时的用料量,新料加完后进行焖烧,焖烧时间控制在1小时左右,焖烧一段时间后,炉内气体生成量急剧增加,同时也会出现块料;
配合出铁:必须在锥体下脚扎眼透气,或捣动锥体下脚和严重烧结的部位,炉内积存一定量铁水后,应及时出铁,出铁次数不宜过多,本冶炼工艺采用的电炉功率为12500kV,每6~8小时出一次炉,出炉前先将流槽清理干净,然后用石墨棒烧开炉眼,待大流头结束后,用木棒捅炉眼,使合金尽量流出,炉眼内的粘渣用石墨棒烧化,出铁完毕后,先用块状工业硅及夹渣铁填入出铁口空洞,然后用碎工业硅堆成斜坡将炉眼封住,也有用耐火泥、石墨粉及碎电极糊做成的泥球堵眼的。
本发明的有益效果是:本发明涉及一种高硅硅锰合金冶炼工艺,具有能耗低,成品率高的特点,在具体的工艺流程中与传统的高硅硅锰合金冶炼工艺相比较而言,成品一吨焦炭使用量380公斤左右,硅石190公斤左右,电耗含动力3700左右,另外很好的利用了废渣的回收利用,符合国家提倡的环保政策。
具体实施方式:
一种高硅硅锰合金冶炼工艺,本冶炼工艺各原料成分比为:南非锰矿35%,澳洲锰矿25%,熟料25%,中铁矿15%,冶炼步骤包括原料准备和冶炼工艺。
其中,所述原料准备包括南非锰矿制备、澳洲锰矿制备、熟料制备、中铁矿制备、焦炭制备和硅石制备;
南非锰矿制备:取化学成分含锰量31.9%的南非锰矿,通过筛分机筛选粒度为10—80mm的南非锰矿,最终的南非锰矿占总质量比为35%,放置待用;
澳洲锰矿制备:取化学成分含锰量42.7%的南非锰矿,通过筛分机筛选粒度为15—75mm的澳洲锰矿,最终的澳洲锰矿占总质量比为25%,放置待用;
熟料制备:取硅酸盐工业中粘土经粉碎混合成配合料,再经800-1000度高温煅烧后粉碎成一定颗粒组成的粉料,既得熟料,最终的熟料占总质量比为25%,放置待用;
中铁矿制备:取化学成分含铁量60%-70%的中铁矿,经过破碎后得到颗粒状的中铁矿,取颗粒大小取40-60mm的中铁矿,最终的颗粒状中铁矿占总质量比为15%,放置待用;
焦炭制备:所取焦炭的固定碳≥84%,灰分≤14%,焦炭粒度为5-25mm;
硅石制备:所取硅石的化学组成成分为SiO2大于等于97%,P2O5小于2%,所取硅石的颗粒大小为10-40mm,清除硅石表面泥土等杂物。
其中,所述冶炼工艺包括配料要求、辅助沉料和配合出铁;
配料要求:冶炼工艺需要使用到冶炼电炉,本冶炼工艺依照碳还原氧化硅的化学反应作为反应依据,附加8%废渣、焦炭18%和硅石10%,配料必须称量准确,称量误差不超过±1kg,按配比准确配好的炉料,必须充分混匀才能入炉;
辅助沉料:正常情况下炉料难以自动下沉,一般需强制沉料,当炉内炉料焖烧到规定时间时,料面料壳下面的炉料基本化清烧空,料面开始发白发亮,火焰短而黄,局部地区出现刺火塌料,此时应立刻进行强制沉料操作,沉料时,从锥体外缘开始将料壳向下压,使料层下塌,然后捣松锥体下脚,捣松的热料推在下塌的料壳上,捣出的大块粘料推向炉心,同时铲除电极上的粘料,捣炉沉料操作必须快速进行,以减少热损失,沉料后,将混匀的炉料集中加在电极周围及炉心地区,使炉内炉料形成一平顶锥体,并保持一定的料面高度,不准偏加料,一次加入新料的量相当于1小时的用料量,新料加完后进行焖烧,焖烧时间控制在1小时左右,焖烧一段时间后,炉内气体生成量急剧增加,同时也会出现块料;
配合出铁:必须在锥体下脚扎眼透气,或捣动锥体下脚和严重烧结的部位,炉内积存一定量铁水后,应及时出铁,出铁次数不宜过多,本冶炼工艺采用的电炉功率为12500kV,每6~8小时出一次炉,出炉前先将流槽清理干净,然后用石墨棒烧开炉眼,待大流头结束后,用木棒捅炉眼,使合金尽量流出,炉眼内的粘渣用石墨棒烧化,出铁完毕后,先用块状工业硅及夹渣铁填入出铁口空洞,然后用碎工业硅堆成斜坡将炉眼封住,也有用耐火泥、石墨粉及碎电极糊做成的泥球堵眼的。
注意事项:炉况正常的标志是:电极深而稳地插入炉料,电流电压稳定,炉内电弧声响低而稳,冒火区域广而均匀,炉料透气性好,料面松软而有一定的烧结性,各处炉料烧空程度相关不大,焖烧时间稳定,基本上无刺火塌料现象,出铁时,炉眼好开,流头开始较大,然后均匀变小,产品产量质量稳定,炉内还原剂过剩的特征是:料层松软,火焰长,火头多集中于电极周围;电极周围下料快,炉料不烧结,刺火塌料严重;电极消耗慢;炉内显著生成SiC;电流上涨,电极上抬,当还原剂过剩严重时,仅在电极周围窄小区域内频繁刺火塌料,其他地区的料层发硬,不吃料;电极高抬,电弧声很响;炉底温度低,假炉底很快上涨,铁水温度低,炉眼缩小,有时甚至烧不开,消除还原剂过剩现象的方法是应及时扭转炉况,还原剂过剩不严重时,可在料批中减少一部分还原剂,同时进行精心的操作;还原剂过剩严重时,应估计炉内还原剂过剩的程度,然后采取集中附加硅石或在炉料中附加硅石的方法处理,但是,附加硅石的量应严格掌握,炉内还原剂不足的特征是:料面烧结严重,透气性差,吃料慢,火焰短小而无力,刺火严重。缺炭前期,电极插入深度有所增加,炉内温度有所提高,铁水量反而增多,打开炉眼时,炉眼冒白火,铁水有过热现象,缺炭严重时,料面发红变粘硬化,电流波动,电极难皇插,刺火成亮白色火舌,呼呼作响,电极消耗显著增加,炉眼发粘难开,铁水显著减少,消除还原剂不足现象的方法是:一般是附加还原剂,缺炭不严重时,设法改善料层透气性,可在料批中附加一部分木炭,缺炭严重时,除在料批中附加部分木炭外,在沉料或捣炉时附加适量的石油焦。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种高硅硅锰合金冶炼工艺,其特征在于,本冶炼工艺各原料成分比为:南非锰矿35%,澳洲锰矿25%,熟料25%,中铁矿15%,冶炼步骤包括原料准备和冶炼工艺。
2.根据权利要求1所述的一种高硅硅锰合金冶炼工艺,其特征在于:所述原料准备包括南非锰矿制备、澳洲锰矿制备、熟料制备、中铁矿制备、焦炭制备和硅石制备;
2.1、南非锰矿制备:取化学成分含锰量31.9%的南非锰矿,通过筛分机筛选粒度为10—80mm的南非锰矿,最终的南非锰矿占总质量比为35%,放置待用;
2.2、澳洲锰矿制备:取化学成分含锰量42.7%的南非锰矿,通过筛分机筛选粒度为15—75mm的澳洲锰矿,最终的澳洲锰矿占总质量比为25%,放置待用;
2.3、熟料制备:取硅酸盐工业中粘土经粉碎混合成配合料,再经800-1000度高温煅烧后粉碎成一定颗粒组成的粉料,既得熟料,最终的熟料占总质量比为25%,放置待用;
2.4、中铁矿制备:取化学成分含铁量60%-70%的中铁矿,经过破碎后得到颗粒状的中铁矿,取颗粒大小取40-60mm的中铁矿,最终的颗粒状中铁矿占总质量比为15%,放置待用;
2.5、焦炭制备:所取焦炭的固定碳≥84%,灰分≤14%,焦炭粒度为5-25mm;
2.6、硅石制备:所取硅石的化学组成成分为SiO2大于等于97%,P2O5小于2%,所取硅石的颗粒大小为10-40mm,清除硅石表面泥土等杂物。
3.根据权利要求1所述的一种高硅硅锰合金冶炼工艺,其特征在于:所述冶炼工艺包括配料要求、辅助沉料和配合出铁;
3.1、配料要求:冶炼工艺需要使用到冶炼电炉,本冶炼工艺依照碳还原氧化硅的化学反应作为反应依据,附加8%废渣、焦炭18%和硅石10%,配料必须称量准确,称量误差不超过±1kg,按配比准确配好的炉料,必须充分混匀才能入炉;
3.2、辅助沉料:正常情况下炉料难以自动下沉,一般需强制沉料,当炉内炉料焖烧到规定时间时,料面料壳下面的炉料基本化清烧空,料面开始发白发亮,火焰短而黄,局部地区出现刺火塌料,此时应立刻进行强制沉料操作,沉料时,从锥体外缘开始将料壳向下压,使料层下塌,然后捣松锥体下脚,捣松的热料推在下塌的料壳上,捣出的大块粘料推向炉心,同时铲除电极上的粘料,捣炉沉料操作必须快速进行,以减少热损失,沉料后,将混匀的炉料集中加在电极周围及炉心地区,使炉内炉料形成一平顶锥体,并保持一定的料面高度,不准偏加料,一次加入新料的量相当于1小时的用料量,新料加完后进行焖烧,焖烧时间控制在1小时左右,焖烧一段时间后,炉内气体生成量急剧增加,同时也会出现块料;
3.3、配合出铁:必须在锥体下脚扎眼透气,或捣动锥体下脚和严重烧结的部位,炉内积存一定量铁水后,应及时出铁,出铁次数不宜过多,本冶炼工艺采用的电炉功率为12500kV,每6~8小时出一次炉,出炉前先将流槽清理干净,然后用石墨棒烧开炉眼,待大流头结束后,用木棒捅炉眼,使合金尽量流出,炉眼内的粘渣用石墨棒烧化,出铁完毕后,先用块状工业硅及夹渣铁填入出铁口空洞,然后用碎工业硅堆成斜坡将炉眼封住,也有用耐火泥、石墨粉及碎电极糊做成的泥球堵眼的。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 753000 Lanshan Park, Hongguozi Industrial Park, Huinong District, Shizuishan City, Ningxia Hui Autonomous Region Applicant after: Ningxia Lanxin New Material Co., Ltd Address before: 753000 Lanshan Park, Hongguozi Industrial Park, Huinong District, Shizuishan City, Ningxia Hui Autonomous Region Applicant before: Ningxia Jinlanshan Metallurgical Co.,Ltd. |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190723 |