專利名稱：一種低碳錳鐵的生產方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金工程技術領域，具體是一種低碳錳鐵的生產方法。
背景技術：
低碳錳鐵主要用于煉鋼或鑄造行業(yè)作為合金添加劑使用，尤其廣泛用于鋼鐵行業(yè)中板、管、帶材等鋼種生產。 目前鐵合金行業(yè)生產低碳錳鐵的傳統(tǒng)方法有兩種一是重熔法，是以電解金屬錳和廢鋼鐵為原料用中頻電爐重熔生產。生產過程中沒有化學反應發(fā)生。該方法簡單易行，但產品綜合能耗高(按金屬錳電耗6000Kwh/噸計產品綜合耗電約5600Kwh/噸)，同時受電解金屬錳資源和價格制約，生產成本高，且產品中硫含量往往偏高。二是電硅熱法，是以高硅硅錳(或低碳硅錳)和高品質(高錳低鐵低磷)進口錳礦在精煉電爐內脫硅生產。該方法較重熔法生產成本稍低，但受高硅硅錳(或低碳硅錳)以及高品質進口錳礦資源和價格制約，生產成本也較高，且產品綜合能耗也較高(按高硅硅錳電耗5400Kwh/噸計產品綜合耗電約5200kwh/噸)，并難以生產出P < 0. 15%的優(yōu)質低碳錳鐵產品。電硅熱法生產低碳錳鐵工藝流程如圖l所示。 上述兩種生產低碳錳鐵的方法相比，電硅熱法較重熔法有比較優(yōu)勢，但均受生產工藝、選用原料資源及價格的制約，在低碳錳鐵生產過程中存在明顯三大不足一是生產用主要原料資源緊張、價格高；二是產品綜合能耗高；三是產品生產成本高。本工藝發(fā)明成功地解決了上述三大不足。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種將高爐冶煉富錳渣、精煉電爐生產低碳錳鐵、精煉渣爐外搖包貧化處理三種生產方法有機銜接并聯(lián)動作業(yè)，生產出符合國家標準(GB/T3795-1996)的低碳錳鐵的方法。其生產工藝流程如圖2所示
本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下 —種低碳錳鐵的生產方法是將高爐冶煉富錳渣、精煉電爐生產低碳錳鐵、精煉渣爐外搖包貧化處理三種生產方法有機銜接并聯(lián)動作業(yè)，生產出符合國家標準(GB/T3795-1996)的低碳錳鐵，具體操作步驟依次如下 1)首先是將低錳高鐵錳礦在高爐內用焦炭進行選擇性還原冶煉，除去錳礦中鐵及雜質元素磷，高爐冶煉生產出含錳量大于35%的富錳渣，同時產出副產品高磷生鐵；
2)高爐生產出的液態(tài)富錳渣熱裝進入精煉電爐，與下道工序爐外搖包生產出的液態(tài)低碳硅錳在精煉電爐內熱裝混合，另配入石灰造渣精煉脫硅生產出合格的低碳錳鐵產 3)精煉電爐含錳約20% -25%的液態(tài)爐渣直接倒入搖包，在爐外搖包機上邊搖邊加入硅鐵或金屬硅對爐渣進行貧化處理；含Mn < 8%搖包終渣直接水淬，同時產出含C< 0. 3%的液態(tài)低碳硅錳合金熱裝進入精煉電爐進行下一爐冶煉低碳錳鐵。焦炭的要求如下錳礦品質應達到如下要求
化學成分 Mn Fe重量比(％ ) > 25焦炭品質應達到如下要求固定碳含量 灰分含量> 85% < 13%
Mn+Fe> 15
P
> 50
Si02 A1203< 0. 1 < 8
< 10
粒度
一級焦標準 30-80mm上述步驟2)該工序對富錳渣、低碳硅錳和石灰的要求如下
高爐產出富錳渣品質應達到如下要求
化學成份 Mn FeP Si02 A1203
重量比(％ )> 35 <3 <0.03 < 12 < 15搖包產出低碳硅錳品質應達到如下要求化學成份 Mn Si C P
重量比(％ ) > 65 > 13 <0.3 < 0. 15石灰品質應達到如下要求
成分或要求 CaOSi02 生燒、過燒及夾雜重量比(％ ) > 85 < 3 < 10上述步驟3)該工序對硅鐵或金屬硅品質應達到如下要求化學成份 Si C P
重量比(％ ) > 70 < 0. 2 < 0. 1
本發(fā)明與現(xiàn)有技術比較，突出的實質性特點和顯著進步表現(xiàn)為以下幾方面1.創(chuàng)造性地將高爐冶煉富錳渣、精煉電爐生產低碳錳鐵、精煉渣爐外搖包貧化處理三項工藝有機結合，冶煉中間過程(液態(tài)富錳渣一精煉電爐、液態(tài)低碳硅錳一精煉電爐、精煉渣一爐外搖包)全部熱裝熱兌，可大幅度地節(jié)約產品生產耗電和降低產品生產成本。
2.以資源豐富且廉價的低錳高鐵進口錳礦替代質優(yōu)價高的高錳低鐵進口錳礦，利用高爐生產富錳渣火法富集工藝生產出符合低碳錳鐵生產要求的高品質富錳渣(Mn >35%，F(xiàn)e < 3%，P < 0. 03%，Si02 < 12%，A1203 < 15% )。既降低了產品生產成本，又提高了產品品質，實現(xiàn)了充分高效地利用國外貧礦資源。 3.以硅鐵或金屬硅為還原劑利用爐外搖包對精煉渣貧化處理，同時生產出符合低碳錳鐵生產要求的低碳硅錳(Mn > 65%， Si > 13%， C < 0. 30%， P < 0. 15% )。


圖1是電硅熱法生產低碳錳鐵工藝流程圖。 圖2是本發(fā)明一種低碳錳鐵的生產方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。但需要說明的是，實施例并不構成對本
發(fā)明權利要求保護范圍的限制。
實施例
4
1.高爐冶煉生產液態(tài)富錳渣使用兩種低錳高鐵進口錳礦和焦炭按如下比例混 合配制后入高爐冶煉 原料種類 進口錳礦l進口錳礦2 焦炭 每批料干重(Kg) 450 450 250 錳礦品質(按重量計)如下 錳礦化學成份 Mn Fe Mn+Fe PSi02 A1203 進口錳礦1重量比(％) 25 31 56 0.04 3.0 4.5 進口錳礦2重量比(％) 25 29 54 0.06 3.0 5.5 混合錳礦重量比(％ )25 30 55 0.05 3.0 5.0 焦炭品質(按重量計)如下 固定C 84%灰分含量13% (灰分中含Si02 40%，A1203 25%， P 0.3%)
高爐冶煉產出的富錳渣化學成分(按重量計)如下
富錳渣化學成份 Mn Fe P Si02 A1203 重量比(％ ) 44 2 0.02 8.3 11.6 該富錳渣完全滿足低碳錳鐵生產要求，直接熱裝進精煉電爐。 2.精煉電爐冶煉生產低碳錳鐵將高爐生產的液態(tài)富錳渣和下道工序(爐外搖 包)生產出的液態(tài)低碳硅錳通過計量按如下重量配比熱裝進入精煉電爐，同時按比例配入 適量的石灰造渣冶煉 精煉電爐配料 液態(tài)富錳渣 液態(tài)低碳硅錳 石灰
重量(Kg) 1000 950 700 精煉電爐冶煉生產出符合國家標準(GB/T3795-1996)的低碳錳鐵產品以及含
Mn22X左右的精煉渣，其典型化學成分(重量計)如下 低碳錳鐵化學成分Mn Si CPSFe及其它 重量比(％ ) 84 1.0 0.25 0.12 0.01 余量 精煉渣化學成分 Mn Si02 CaO 重量比(％ ) 22 35 42 生產出的低碳錳鐵產品經澆注、精整入庫，精煉渣入搖包貧化處理。 3.爐外搖包生產低碳硅錳將精煉電爐產出的含Mn約22%的精煉渣直接倒入搖
包，在搖包機上邊搖動邊加入硅鐵(FeSi75)粉(加入量約為渣量的12%左右)作還原劑貧
化爐渣，可使爐渣中含Mn小于8% ，終渣直接水淬。同時生產出如下品質的低碳硅錳熱裝入
精煉電爐進行下一爐低碳錳鐵的冶煉 低碳硅錳化學成分 Mn Si C P 重量比(％ ) 70 16 0.2 0.08 上述實例生產低碳錳鐵產品主要物料、能源消耗如下 品名 進口錳礦焦炭 硅鐵 石灰 電 噸產品消耗 3500Kg 950Kg450Kg 700Kg 550Kwh 產品品質達到國標FeMn84C0. 4Si I P I牌號。
權利要求
一種低碳錳鐵的生產方法，包括高爐冶煉富錳渣、精煉電爐生產低碳錳鐵、精煉渣爐外搖包貧化處理，其特征在于，該方法將高爐冶煉富錳渣、精煉電爐生產低碳錳鐵、精煉渣爐外搖包貧化處理三種生產方法有機銜接并聯(lián)動作業(yè)，冶煉中間過程(液態(tài)富錳渣→精煉電爐、液態(tài)低碳硅錳→精煉電爐、精煉渣→爐外搖包)全部熱裝熱兌，生產出符合國家標準(GB/T3795-1996)的低碳錳鐵，具體操作步驟依次如下1)首先是將低錳高鐵錳礦在高爐內用焦炭進行選擇性還原冶煉，除去錳礦中鐵及雜質元素磷，高爐冶煉生產出含錳量大于35％的富錳渣，同時產出副產品高磷生鐵；2)高爐生產出的液態(tài)富錳渣熱裝進入精煉電爐，與下道工序爐外搖包生產出的液態(tài)低碳硅錳在精煉電爐內熱裝混合，另配入石灰造渣精煉脫硅生產出合格的低碳錳鐵產品；3)精煉電爐含錳約20％-25％的液態(tài)爐渣直接倒入搖包，在爐外搖包機上邊搖邊加入硅鐵或金屬硅對爐渣進行貧化處理；含Mn＜8％搖包終渣直接水淬，同時產出含C＜0.3％的液態(tài)低碳硅錳合金熱裝進入精煉電爐進行下一爐冶煉低碳錳鐵。
2. 根據(jù)權利要求l所述的一種低碳錳鐵的生產方法，其特征在于，所述步驟l)該工序對錳礦及焦炭的要求如下錳礦品質應達到如下要求化學成分 Mn Fe Mn+Fe P Si02 A1203重量比(％ ) > 25 > 15 > 50 < 0. 1 < 8 < 10焦炭品質應達到如下要求固定碳含量 灰分含量 強度 粒度》85% < 13% —級焦標準 30-80mm
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種低碳錳鐵的生產方法，其特征在于，所述步驟2)該工序對富錳渣、低碳硅錳和石灰的要求如下高爐產出富錳渣品質應達到如下要求化學成份 Mn FeP Si02 A1203重量比(％)> 35 <3 <0.03 < 12 < 15搖包產出低碳硅錳品質應達到如下要求化學成份 Mn SiC P重量比(％)> 65 > 13 <0.3< 0. 15石灰品質應達到如下要求成分或要求Ca0 Si02 生燒、過燒及夾雜重量比(％ )> 85 < 3 < 10
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種低碳錳鐵的生產方法，其特征在于，所述步驟3)該工序對硅鐵或金屬硅品質應達到如下要求化學成份 Si C P重量比(％)> 70 <0.2 <0.1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低碳錳鐵的生產方法。該法包括高爐冶煉富錳渣、精煉電爐生產低碳錳鐵、精煉渣爐外搖包貧化處理，其特征在于，該方法將高爐冶煉富錳渣、精煉電爐生產低碳錳鐵、精煉渣爐外搖包貧化處理三種生產方法有機銜接并聯(lián)動作業(yè)，冶煉中間過程(液態(tài)富錳渣→精煉電爐、液態(tài)低碳硅錳→精煉電爐、精煉渣→爐外搖包)全部熱裝熱兌，生產出符合國家標準(GB/T3795-1996)的低碳錳鐵。本發(fā)明成功地解決了現(xiàn)有低碳錳鐵生產過程中存在的生產用主要原料資源緊張、價格高，產品綜合能耗高，產品生產成本高的難題。
文檔編號C22B47/00GK101775508SQ20101010287
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權日2010年1月29日
發(fā)明者易斌, 陳燁 申請人:廣西新思迪投資貿易有限公司