CN113528865A - 一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,涉及铁合金生产技术领域,以解决低钙渣型下电极裹渣、炉内翻渣、操作炉型缩小、出铁出渣困难、渣铁分离不好、产品质量下降以及负荷给不足的技术问题,本发明包括如下步骤:步骤1、配料准备和入炉冶炼;步骤2、矿热炉内的冶炼控制;步骤3、出炉;步骤4、浇铸;本发明实现低钙渣型下矿热炉稳定顺行、产品质量稳定、生产指标进步的优点。
Description
技术领域
本发明涉及铁合金生产技术领域,更具体的是涉及一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺技术领域。
背景技术
锰硅合金是由锰、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。锰硅合金是炼钢常用的复合脱氧剂,又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。
根据硅锰冶炼理论和生产实际,正常情况炉渣的渣型基本以钙渣型为主,炉渣中二氧化钙占比在20%-30%,炉渣碱度控制在0.6-0.75时,炉况稳定性较好、指标较优,实际生产中大多数企业碱度基本控制在0.65以上,以提高炉况的稳定性。然而随着渣中二氧化钙含量的增加,碱度升高,渣量也相应增加。
实践表明:生产1t锰硅合金,渣量每增加10%,冶炼电耗大约升高60-70kWh,同时随着渣量的增加,金属反应物浓度稀释,不利于合金的充分还原,对生产指标存在影响。同时高钙渣型对炉眼的冲刷以及化学侵蚀严重,存在穿炉风险,矿热炉炉体寿命收到影响。根据实际出发就需要低钙渣型工艺冶炼锰硅合金。
低钙渣型冶炼指的是碱度为0.45-0.55之间的冶炼工艺,控制渣中二氧化钙含量在10%-16%,渣中二氧化硅含量需降低至29%-32%之间。但是低钙渣型冶炼工艺容易造成电极裹渣、炉内翻渣、操作炉型缩小、出铁出渣困难、渣铁分离不好、产品质量下降以及负荷给不足等问题。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决解决低钙渣型生产下电极裹渣、炉内翻渣、操作炉型缩小、出铁出渣困难、渣铁分离不好、产品质量下降以及负荷给不足的技术问题,本发明提供一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:
一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,包括如下步骤:
步骤1:配料准备和入炉冶炼:配料包括锰矿配料和焦炭配料,把配料加入矿热炉中进行冶炼;
步骤2:矿热炉内的冶炼控制:在矿热炉内深插电极、强化电极压放、电极限位处于中下限位置控制、高电压操作和定期洗炉;深插电极能够提高渣铁过热度和改善渣铁分离效果,高电压操作能够提高二次电压、扩大熔池、稳定电极做功;
步骤3:出炉:采用双包出炉的工艺,出炉时采取开堵眼机开炉眼,炉眼打开后采用圆钢进行引流,加快出炉速度,缩短出炉时间;矿热炉需要勤换炉眼,具备条件的一炉一换,以改善低钙渣型下炉内熔池活度,提高炉况稳定性;减少堵眼打泥量,按照正常碱度下打泥量的80%-90%进行控制,为开炉眼创造条件。
步骤4:浇铸:出炉头包直接镇静30-40分钟,二包进行扒渣操作,扒完渣进行镇静30-40分钟;浇铸时先浇铸头包,头包浇铸至剩余1/5左右时将二包过到头包,进行镇静10分钟左右再浇铸,浇铸剩余包底时停止正常浇铸,包底铁单独在锭模上进行浇铸,经精整后入到成品中。
进一步地,步骤中1中,锰矿配料包括按重量份计的如下成分:进口锰矿(澳锰矿、巴西或者加蓬锰矿)35-45份、南非半碳酸18-25份、南非高铁矿13-15份、自产渣10-15份、除尘灰压球6-8份;焦炭配料包括按重量份计的如下成分:粒度20-40mm的化工焦60-70份,粒度10-30mm的化工焦30-40份。南非高铁矿是一种含铁较高的锰矿,自产渣是锰硅合金冶炼的一种副产品。
进一步地,粒度为20-40mm的化工焦占比60%-70%,粒度为10-30mm的化工焦占比30%-40%搭配冶炼;现有技术中化工焦粒度为20-40mm,本方案中的这种配比的设置一是降低焦炭粒级后,有利于电极下插,达到步骤2中深电极操作要求;二是既保证炉料上部还原用碳又保证炉底残碳层厚度合理,促进合金还原度;三是降低焦炭粒级后能减少炉眼排碳量,有利于炉前出铁。
进一步地,步骤2中,冶炼控制:包括强化电极压放、位移调整和电压使用,强化电极压放和位移调整能够提高过热度、改善渣铁分离的效果、防止炉内翻渣;电压采取高电压操作,较正常炉渣碱度控制下二次电压提高3-5V,增长弧光长度和强度,扩大熔池,防止电极裹渣造成做功不均衡,负荷给不足等异常情况。
进一步地,步骤2中,定期洗炉采取每10-15天进行一次洗炉,采用白云石、石灰石或者氯化钙等进行洗炉,防止长时间低钙渣型冶炼下操作炉型缩小,使炉况恶化,指标退步。
进一步地,步骤2中,高电压操作需要降低焦炭粒级,通过下插电极弥补碳量的不足。
进一步地,步骤3中,勤换炉眼,原则上按一班一换眼或一炉一换眼更换。
进一步地,步骤3中,开堵眼机使用率100%,防止炉眼通道受到破坏,影响出炉。
进一步地,步骤4中,镇静工艺主要是利用比重差,让合金中游离的碳化物及浮渣充分上浮,提高合金质量。
进一步地,步骤4中,包底铁单独浇铸要求包底剩余5%-7%时进行单独浇铸,防止最后渣铁混合物混入成品中,造成质量下降。
本发明的有益效果如下:
1、本发明中,一般生产过程中,低钙渣型冶炼下因电极裹渣、翻渣以及出渣不顺畅等问题,造成负荷给不足,冶炼参数差异大,产能下降,炉况逐步恶化;通过理论和实践相结合,从源头到结合进行工艺优化,匹配低钙渣型下的冶炼制度,有效解决了低钙渣型带来的影响,大幅度降低了渣量,提高渣铁比,炉况稳定性增加,指标进步明显。
2、正常生产情况下,由于碱度降低,炉前开眼困难,出炉时间一般在25分钟以上,同过工艺优化后,炉眼可直接钻开,出炉时间10-15分钟。
3、本工艺实施后,合金质量兑现率提上10%以上,合金硫高、碳高的两难问题得到有效解决。
4、本工艺实施后,渣铁比由0.85降低至.73以内,冶炼电耗降低50kwh/t以上,锰元素回收率升高1%以上。
5、有效解决了炉眼穿眼及炉体事故,实现炉体的安全运行。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,包括如下步骤:
步骤1:配料准备和入炉冶炼:配料包括锰矿配料和焦炭配料,把配料加入矿热炉中进行冶炼;
步骤2:矿热炉内的冶炼控制:在矿热炉内深插电极、强化电极压放、电极限位处于中下限位置控制、高电压操作和定期洗炉;深插电极能够提高渣铁过热度和改善渣铁分离效果,高电压操作能够提高二次电压、扩大熔池、稳定电极做功;
步骤3:出炉:采用双包出炉的工艺,出炉时采取开堵眼机开炉眼,炉眼打开后采用圆钢进行引流,加快出炉速度,缩短出炉时间;矿热炉需要勤换炉眼,具备条件的一炉一换,以改善低钙渣型下炉内熔池活度,提高炉况稳定性;减少堵眼打泥量,按照正常碱度下打泥量的80%-90%进行控制,为开炉眼创造条件。
步骤4:浇铸:出炉头包直接镇静30-40分钟,二包进行扒渣操作,扒完渣进行镇静30-40分钟;浇铸时先浇铸头包,头包浇铸至剩余1/5左右时将二包过到头包,进行镇静10分钟左右再浇铸,浇铸剩余包底时停止正常浇铸,包底铁单独在锭模上进行浇铸,经精整后入到成品中。
进一步地,步骤中1中,锰矿配料包括按重量份计的如下成分:进口锰矿(澳锰矿、巴西或者加蓬锰矿)35-45份、南非半碳酸18-25份、南非高铁矿13-15份、自产渣10-15份、除尘灰压球6-8份;焦炭配料包括按重量份计的如下成分:粒度20-40mm的化工焦60-70份、粒度10-30mm的化工焦30-40份。
进一步地,粒度为20-40mm的化工焦占比60%-70%,粒度为10-30mm的化工焦占比30%-40%搭配冶炼;现有技术中化工焦粒度为20-40mm,本方案中的这种配比的设置一是降低焦炭粒级后,有利于电极下插,达到步骤2中深电极操作要求;二是既保证炉料上部还原用碳又保证炉底残碳层厚度合理,促进合金还原度;三是降低焦炭粒级后能减少炉眼排碳量,有利于炉前出铁。
步骤2中,冶炼控制:包括强化电极压放、位移调整和电压使用,强化电极压放和位移调整能够提高过热度、改善渣铁分离的效果、防止炉内翻渣;电压采取高电压操作,较正常炉渣碱度控制下二次电压提高3-5V,增长弧光长度和强度,扩大熔池,防止电极裹渣造成做功不均衡,负荷给不足等异常情况。
步骤2中,定期洗炉采取每10-15天进行一次洗炉,采用白云石、石灰石或者氯化钙等进行洗炉,防止长时间低钙渣型冶炼下操作炉型缩小,使炉况恶化,指标退步。
步骤2中,高电压操作需要降低焦炭粒级,通过下插电极弥补碳量的不足。
步骤3中,勤换炉眼,原则上按一班一换眼或一炉一换眼更换。
步骤3中,开堵眼机使用率100%,防止炉眼通道受到破坏,影响出炉。
步骤4中,镇静工艺主要是利用比重差,让合金中游离的碳化物及浮渣充分上浮,提高合金质量。
步骤4中,包底铁单独浇铸要求包底剩余5%-7%时进行单独浇铸,防止最后渣铁混合物混入成品中,造成质量下降。
实施例2
一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,在实施例1的基础上做了如下细化:
(1)锰矿配料包括按重量份计的如下成分:澳锰矿20份,加蓬锰矿25份,南非半碳酸20份,南非高铁矿15份,自产渣12份,除尘灰压球8份;焦炭配料包括按重量份计的如下成分:粒度20-40mm的化工焦65份、粒度10-30mm的化工焦35份。配碳量在正常基础上下调10kg。
(2)深插电极,电极限位处于中下限位置,压放增加20-30mm/天,提高矿热炉炉温具体为矿热炉内铁水温度由1520℃-1530℃提高至1540℃以上。
(3)高电压操作,二次电压由210V提高至215V。
(4)每10天采用白云石进行洗炉,洗炉时间一天。白云石用量40kg/批。
(5)出炉后镇静35分钟,包底铁浇铸剩余6%时进行单独浇铸。
(6)炉眼一个班一换。
本实施例中,炉况稳定性好,渣铁比为0.70,平均日产由140t左右提升至141t,冶炼电耗由4080kwh/t降低至4030kwh/t,回收率由85.6%升高至88.6%,合金质量由88%提升至98%,在稳定炉况的基础上,实现了合金质量和经济技术指标的提升。
实施例3
一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,在实施例1的基础上做了如下细化:
(1)锰矿配料包括按重量份计的如下成分:澳锰矿22份,加蓬锰矿23份,南非半碳酸18份,南非高铁矿16份,自产渣15份,除尘灰压球6份;焦炭配料包括按重量份计的如下成分:粒度20-40mm的化工焦70份,粒度10-30mm的化工焦30份。配碳量在正常基础上下调8kg。
(2)深插电极,电极限位处于中下限位置,压放增加30-40mm/天,提高矿热炉炉温具体为矿热炉内铁水温度由1520℃-1530℃提高至1535℃以上。
(3)高电压操作,二次电压由210V提高至213V。
(4)每12天采用白云石进行洗炉,洗炉时间2天。白云石用量45kg/批。
(5)出炉后镇静40分钟,包底铁浇铸剩余8%时进行单独浇铸。
(6)炉眼一炉一换。
本实施例中,炉况稳定性好,渣铁比为0.71,平均日产由140t左右提升至140.5t,冶炼电耗由4080kwh/t降低至4025kwh/t,回收率由86.2%升高至88.9%,合金质量由85%提升至95%,在稳定炉况的基础上,实现了合金质量和经济技术指标的提升。
Claims (10)
1.一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:配料准备和入炉冶炼:配料包括锰矿配料和焦炭配料,把配料加入矿热炉中进行冶炼;
步骤2:矿热炉内的冶炼控制:在矿热炉内深插电极、强化电极压放、电极限位处于中下限位置控制、高电压操作和定期洗炉;深插电极能够提高渣铁过热度和改善渣铁分离效果,高电压操作能够提高二次电压、扩大熔池、稳定电极做功;
步骤3:出炉:采用双包出炉的工艺,出炉时采取开堵眼机开炉眼,炉眼打开后采用圆钢进行引流,加快出炉速度,缩短出炉时间;矿热炉需要勤换炉眼,减少堵眼打泥量;
步骤4:浇铸:出炉头包直接镇静30-40分钟,二包进行扒渣操作,扒完渣进行镇静30-40分钟;浇铸时先浇铸头包,头包浇铸至剩余1/5左右时将二包过到头包,进行镇静10分钟左右再浇铸,浇铸剩余包底时停止正常浇铸,包底铁单独在锭模上进行浇铸,经精整后入到成品中。
2.根据权利要求1所述的一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,步骤中1中,锰矿配料包括按重量份计的如下成分:进口锰矿35-45份、南非半碳酸18-25份、南非高铁矿13-15份、自产渣10-15份、除尘灰压球6-8份;焦炭配料包括按重量份计的如下成分:粒度20-40mm的化工焦60-70份,粒度10-30mm的化工焦30-40份。
3.根据权利要求2所述的一种锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,焦炭配料中,粒度为20-40mm的化工焦占比60%-70%,粒度为10-30mm的化工焦占比30%-40%搭配冶炼。
4.根据权利要求1所述的锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,步骤2中,冶炼控制:包括强化电极压放、位移调整和电压使用,强化电极压放和位移调整能够提高过热度、改善渣铁分离的效果、防止炉内翻渣;电压采取高电压操作,较正常炉渣碱度控制下二次电压提高3-5V,增长弧光长度和强度,扩大熔池,防止电极裹渣造成做功不均衡,负荷给不足等异常情况。
5.根据权利要求1所述的锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,步骤2中,定期洗炉采取每10-15天进行一次洗炉,采用白云石、石灰石或者氯化钙等进行洗炉,防止长时间低钙渣型冶炼下操作炉型缩小,使炉况恶化,指标退步。
6.根据权利要求4所述的锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,高电压操作需要降低焦炭粒级,通过下插电极弥补碳量的不足。
7.根据权利要求1所述的锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,步骤3中,勤换炉眼,按一班一换眼或一炉一换眼更换。
8.根据权利要求1所述的锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,步骤3中,开堵眼机使用率100%,防止炉眼通道受到破坏,影响出炉。
9.根据权利要求1所述的锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,步骤4中,镇静工艺主要是利用比重差,让合金中游离的碳化物及浮渣充分上浮,提高合金质量。
10.根据权利要求1所述的锰硅合金低钙渣型冶炼工艺,其特征在于,步骤4中,包底铁单独浇铸要求包底剩余5%-7%时进行单独浇铸。
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GR01 | Patent grant | ||
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