CN114540680A - 一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺 - Google Patents

一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN114540680A
CN114540680A CN202210127196.5A CN202210127196A CN114540680A CN 114540680 A CN114540680 A CN 114540680A CN 202210127196 A CN202210127196 A CN 202210127196A CN 114540680 A CN114540680 A CN 114540680A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon
furnace
manganese
slag
aluminum
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.)
Withdrawn
Application number
CN202210127196.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陈声智
谭泽强
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.)
Baise Zhicheng New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Baise Zhicheng New Material Technology Co 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 Baise Zhicheng New Material Technology Co ltd filed Critical Baise Zhicheng New Material Technology Co ltd
Priority to CN202210127196.5A priority Critical patent/CN114540680A/zh
Publication of CN114540680A publication Critical patent/CN114540680A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C22/00—Alloys based on manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/005—Casting ingots, e.g. from ferrous metals from non-ferrous metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/04—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by aluminium, other metals or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，涉及锰硅铝合金技术领域，包括以下步骤：中碳锰铁渣兑入摇包、硅铁粉称量注入、炉外还原反应、渣铁分离、称量兑入配比好的铝水，合金液搅拌混合、合金液浇筑成型和冷却封装。本发明利用本公司冶炼中碳锰铁时所得到含有氧化锰的中碳渣兑入摇包，并在摇包摇动过程中加入硅铁粉粒进行还原反应，生成液态硅锰与通过天然气熔化炉熔化好的铝水相混合得到高纯锰硅铝产品。本项目主要原料低碳纯净硅锰是利用液态渣炉外还原制得，能耗大大降低，成本优势非常明显，属于废物利用、节能环保产品，并对全国锰铝系多元合金生产技术的创新和提升具有重要意义。

Description

一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺
技术领域
本发明涉及锰硅铝合金技术领域，具体为一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺。
背景技术
锰硅铝多元合金在炼钢中具有深度脱氧并能提升钢材机械性能的特点，并根据此特点研发制定出两套生产方案：1、熔合法生产：将铝溶解在高硅锰硅或锰硅合金溶液中；2、冶炼法生产：用碳在矿热炉内还原含有锰、硅、铝的氧化物炉料来生产锰硅铝合金。
根据专利号为CN106119640A的中国专利公开了一种节能的锰硅合金的冶炼工艺，其通过加深物料放入电炉的深度，并增加反应时间，而达到节能的效果，即在保证相同转化率的前提下，每吨物料可节能100-150度电；同时降低了融浆中炉渣以及废气的含量，但是在原料熔炼过程中会产生炉渣及溶液，其直接将炉渣排放，容易造成资源浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，以解决现有技术在制备锰硅合金过程中的高能耗、高污染、且易造成资源浪费的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：1.一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：料批组成；
步骤二：液态含锰渣兑入摇包；
步骤三：硅铁粉称量到位；
步骤四：炉外还原反应；
步骤五：渣铁分离；
步骤六：称量兑入配比好的铝水；
步骤七：合金液搅拌混合；
步骤八：合金液浇筑成型；
步骤九：冷却封装。
进一步地，所述步骤一中料批组成是由一台3200KVA精炼炉在生产中碳锰铁过程中所得到的含有氧化锰的液态渣为主要原料，并搭配硅铁粉、铝屑等材料经过还原、熔炼、混合而成。所述步骤中料批组成：8-10吨含有20％-25％氧化锰的液态渣，约0.4-0.5吨含硅70％的硅铁粉，约0.2-0.3吨含铝99％以上的铝屑、废铝线。
进一步地，所述步骤二中将本公司第精炼炉精炼完成后所得的中碳锰铁和渣一起经过出铁口先进入铁水包，铁水包注满之后浮在上面的液态渣流入中间包，再经中间包流入摇包，中间包可以沉淀掉掺在渣里的铁水，使得进入摇包的液态渣更加纯净，渣的温度在1100-1200℃。
进一步地，所述步骤三中将着液态渣的摇包先吊到地磅称重后放在摇炉架上，同时根据摇包渣的重量计算出硅铁粉配比并装入自动加注机构，等待摇包转动时再进行自动加入。
进一步地，所述步骤四中：启动摇包自动除尘机构，除尘罩自动停留在摇包口上面，启动摇炉速度调至每分钟60转，同时启动硅铁粉自动加注机构，硅铁粉开始自动定量连续加入摇包，在摇动过程中，摇包里液态渣中的氧化锰与硅铁粉的硅开始进行还原反应，其化学方程程式为：2MnO+Si＝2Mn+SiO2，由于在还原反应过程中不断放出热量，因此有足够温度让反应持续下去，摇包摇动12-15分钟后，渣中的氧化锰含量已降到5％左右，这时反应已基本完成，即停止摇炉转动。
进一步地，所述步骤五中：由于还原出来的锰与未反应完的硅铁溶在一起，所以摇包停止后渣里就含有高纯净的低碳低磷硅锰铁合金液，待摇包静止10分钟后，吊起摇包把浮在上面的终渣缓慢倒入流槽冲入水中淬化，把铁水留在包里待用，即完成摇后渣铁分离。
进一步地，所述步骤六中：把留在摇包里的硅锰铁水吊到地磅称量，按铁水重量计算出需要加入铝水的配比，铝水是用铝屑、废铝线等经民天然气熔化后进电热炉保温待用，铝水先经流槽进入钢包计量，达到配比重量即堵住保温炉出水口，然后把称量后的硅锰铁水倒入钢包与铝水混合。
进一步地，所述步骤七中：硅锰铁水与铝水混合后，放下电动搅拌器进一步混合搅拌，使其均匀，获得锰硅铝合金液。
进一步地，所述步骤八中：混合均匀后的合金液温度达800-900度，将混合包中的合金液倒入中间包，经缓冲槽进入连续锭模浇铸机浇铸成型。
进一步地，所述步骤九中：浇铸后型后的锰硅铝合金流入产品斗，经自然冷却再进行封装入库
通过采用上述技术方案，得到锰硅铝合金产品的化学指标为：Mn＝50-60％,Si＝15-20,Al＝20-30,C<0.15,P<0.1,S<0.01,余量为Fe。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过本发明中是利用本厂精炼炉冶炼中碳锰铁时所产生含有氧化锰的液态渣，用硅铁粉做还原剂，通过炉外还原精炼法取得锰硅合金液，与现有矿热炉冶炼锰硅合金工艺相比，可防止造成资源浪费，降低能耗达80％以上，并大幅减少污染。通过上述技术方案，不但节约成本非常明显，而且与矿热炉生产的产品相比纯净度更加高了很多，采用大然气熔化炉先熔化好铝水与锰硅合金液相勾兑搅拌，铝水不易氧化、利用率高，且各原料后期混合更加全面。采用连续铸锭机，使得在铸模时更加便捷、产品粒度均匀，产量更高，且更加节约成本。
附图说明
图1为本发明第二步工艺流程示意图；
图2为本发明第二、三、四步工艺流程示意图；
图3为本发明第五、六、七工艺流程示意图；
图4为本发明第八步工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：本发明提供一种技术方案：一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，包括以下步骤：
步骤一：料批组成
步骤二：液态含锰渣兑入摇包；
步骤三：硅铁粉称量到位；
步骤四：炉外还原反应；
步骤五：渣铁分离；
步骤六：称量兑入配比好的铝水；
步骤七：合金液搅拌混合；
步骤八：合金液浇筑成型；
步骤九：冷却封装。
进一步地，所述步骤一中料批组成是由一台3200KVA精炼炉在生产中碳锰铁过程中所得到的含有氧化锰的液态渣为主要原料，并搭配硅铁粉、铝屑等材料经过还原、熔炼、混合而成。所述步骤中料批组成：8-10吨含有20％-25％氧化锰的液态渣，约0.5吨含硅70％的硅铁粉，约0.2吨含铝99％以上的铝屑、废铝线。
进一步地，所述步骤二中将本公司第精炼炉精炼完成后所得的中碳锰铁和渣一起经过出铁口先进入铁水包，铁水包注满之后浮在上面的液态渣流入中间包，再经中间包流入摇包，中间包可以沉淀掉掺在渣里的铁水，使得进入摇包的液态渣更加纯净，渣的温度在1100-1200℃。
进一步地，所述步骤三中将着液态渣的摇包先吊到地磅称重后放在摇炉架上，同时根据摇包渣的重量计算出硅铁粉配比并装入自动加注机构，等待摇包转动时再进行自动加入。
进一步地，所述步骤四中：启动摇包自动除尘机构，除尘罩自动停留在摇包口上面，启动摇炉速度调至每分钟60转，同时启动硅铁粉自动加注机构，硅铁粉开始自动定量连续加入摇包，在摇动过程中，摇包里液态渣中的氧化锰与硅铁粉的硅开始进行还原反应，其化学方程程式为：2MnO+Si＝2Mn+SiO2，由于在还原反应过程中不断放出热量，因此有足够温度让反应持续下去，摇包摇动12-15分钟后，渣中的氧化锰含量已降到5％左右，这时反应已基本完成，即停止摇炉转动。
进一步地，所述步骤五中：由于还原出来的锰与未反应完的硅铁溶在一起，所以摇包停止后渣里就含有高纯净的低碳低磷硅锰铁合金液，待摇包静止10分钟后，吊起摇包把浮在上面的终渣缓慢倒入流槽冲入水中淬化，把铁水留在包里待用，即完成摇后渣铁分离。
进一步地，所述步骤六中：把留在摇包里的硅锰铁水吊到地磅称量，按铁水重量计算出需要加入铝水的配比，铝水是用铝屑、废铝线等经民天然气熔化后进电热炉保温待用，铝水先经流槽进入钢包计量，达到配比重量即堵住保温炉出水口，然后把称量后的硅锰铁水倒入钢包与铝水混合。
进一步地，所述步骤七中：硅锰铁水与铝水混合后，放下电动搅拌器进一步混合搅拌，使其均匀，获得锰硅铝合金液。
进一步地，所述步骤八中：混合均匀后的合金液温度达800-900度，将混合包中的合金液倒入中间包，经缓冲槽进入连续锭模浇铸机浇铸成型。
进一步地，所述步骤九中：浇铸后型后的锰硅铝合金流入产品斗，经自然冷却再进行封装入库。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：料批组成；
步骤二：液态含锰渣兑入摇包；
步骤三：硅铁粉称量到位；
步骤四：炉外还原反应；
步骤五：渣铁分离；
步骤六：称量兑入配比好的铝水；
步骤七：合金液搅拌混合；
步骤八：合金液浇筑成型；
步骤九：冷却封装。
2.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤一利用一台3200KVA精炼炉在生产中碳锰铁过程中所得到的液态富锰渣作为主要原料，并搭配硅铁粉、铝屑等材料经过还原、熔炼、混合而成。所述步骤中料批组成：8-10吨含有20％-25％氧化锰的液态渣，约0.5吨含硅70％的硅铁粉，约0.2吨含铝99％以上的铝屑、废铝线。
3.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤二将精炼炉出铁时分离出来含有氧化锰的液态渣兑入摇包，渣的温度在1100-1200℃、氧化锰含量20-25％、重量8-10吨，工艺流程如图1所示：精炼炉精炼完成后所得的中碳锰铁和渣一起经过出铁口先进入铁水包，铁水包注满之后浮在上面的液态渣流入中间包，再经中间包流入摇包，中间包可以沉淀掉掺在渣里的铁水，使得进入摇包的液态渣更加纯净。
4.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤三将着液态渣的摇包先吊到地磅称重后放在摇炉架上，同时根据摇包渣的重量计算出硅铁粉配比并装入自动加注机构，等待摇包转动时再进行自动加入。
5.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤四：启动摇包自动除尘机构，除尘罩自动停留在摇包口上面，启动摇炉速度调至每分钟60转，同时启动硅铁粉自动加注机构，硅铁粉开始自动定量连续加入摇包，在摇动过程中，摇包里液态渣中的氧化锰与硅铁粉的硅开始进行还原反应，其化学方程程式为：2MnO+Si＝2Mn+SiO2，由于在还原反应过程中不断放出热量，因此有足够温度让反应持续下去，摇包摇动12-15分钟后，渣中的氧化锰含量已降到5％左右，这时反应已基本完成，即停止摇炉转动。
6.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅热法精炼锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤五：由于还原出来的锰与未反应完的硅铁溶在一起，所以摇包停止后渣里就含有高纯净的低碳低磷硅锰铁合金液，待摇包静止10分钟后，吊起摇包把浮在上面的终渣缓慢倒入流槽冲入水中淬化，把铁水留在包里待用，即完成摇后渣铁分离。
7.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤六：把留在摇包里的硅锰铁水吊到地磅称量，按铁水重量计算出需要加入铝水的配比，铝水是用铝屑、废铝线等经民天然气熔化后进电热炉保温待用，铝水先经流槽进入钢包计量，达到配比重量即堵住保温炉出水口，然后把称量后的硅锰铁水倒入钢包与铝水混合。
8.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤七：硅锰铁水与铝水混合后，放下电动搅拌器进一步混合搅拌，使其均匀，获得锰硅铝合金液。
9.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤八：混合均匀后的合金液温度达800-900度，经流槽进入连续锭铸浇铸机浇铸成型。
10.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤九：浇铸后型后的锰硅铝合金，经自然冷却再进行封装入库。
CN202210127196.5A 2022-02-11 2022-02-11 一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺 Withdrawn CN114540680A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210127196.5A CN114540680A (zh) 2022-02-11 2022-02-11 一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210127196.5A CN114540680A (zh) 2022-02-11 2022-02-11 一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114540680A true CN114540680A (zh) 2022-05-27

Family

ID=81673088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210127196.5A Withdrawn CN114540680A (zh) 2022-02-11 2022-02-11 一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114540680A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115055652A (zh) * 2022-06-30 2022-09-16 北京易得优科技有限责任公司 一种铁合金精细化浇铸的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56500891A (zh) * 1979-07-17 1981-07-02
CN1837389A (zh) * 2005-03-23 2006-09-27 宁结算 利用中锰渣和硅质还原剂生产低碳低磷硅锰合金的方法
CN106435310A (zh) * 2016-10-14 2017-02-22 贵州镇远鸿丰新材料有限公司 一种用摇炉硅热法精炼锰硅铝合金的工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56500891A (zh) * 1979-07-17 1981-07-02
CN1837389A (zh) * 2005-03-23 2006-09-27 宁结算 利用中锰渣和硅质还原剂生产低碳低磷硅锰合金的方法
CN106435310A (zh) * 2016-10-14 2017-02-22 贵州镇远鸿丰新材料有限公司 一种用摇炉硅热法精炼锰硅铝合金的工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115055652A (zh) * 2022-06-30 2022-09-16 北京易得优科技有限责任公司 一种铁合金精细化浇铸的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103981386B (zh) 亚共晶和共晶铝硅合金变质及细化的方法
CN100354441C (zh) 利用中锰渣和硅质还原剂生产低碳低磷硅锰合金的方法
CN101928847B (zh) 一种镁合金熔炼工艺
CN113523205B (zh) 一种球化孕育处理方法
CN101698895A (zh) 低成本制备高延伸率球墨铸铁件的方法
CN102888492A (zh) 一种Si-Ca-Al-Mg-RE复合脱氧剂及其制备方法
CN114540680A (zh) 一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺
CN106435310B (zh) 一种用摇炉硅热法精炼锰硅铝合金的工艺
CN102965470A (zh) 一种低硅控铝钢冶炼浇注方法
CN101591720B (zh) 一种铝锰铁合金的生产方法
CN110318001B (zh) 一种金刚线母线用高碳钢及其熔炼方法
CN110194456B (zh) 一种利用废弃硅泥冶炼金属硅的方法
CN1030617C (zh) 用于铝镇静钢脱氧的铝铁合金及其制备方法
CN102839292A (zh) 用于铝硅镇静钢脱氧的超低钛超低碳高硅铝铁合金及其制备方法
CN102069174A (zh) 一种离心电渣熔铸双基复合轧辊的生产方法
CN110241342A (zh) 一种高锰含量铝锰中间合金及其制备方法
CN1006811B (zh) 一种用于制造磨球的稀土低铬合金铸铁及其制造工艺
CN100408701C (zh) 高锰低碳复合合金及其制备方法
CN103602882A (zh) 天然气动力缸体的浇注铁水及其熔炼工艺
CN104946849B (zh) 多元铝铁合金脱氧剂及其制备方法
CN1110330A (zh) 含锰硅的铁合金中频电炉冶炼方法
CN1363698A (zh) 一种用低碳锰铁冶炼炉渣生产锰硅合金的方法
CN105803216B (zh) 一种含钛钢电渣重熔中应用返回渣保钛的方法
CN108889915A (zh) 一种基于熔渣保护的逐层浇注制备铸锭的方法
CN110331317A (zh) 一种铝锰合金及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220527