專利名稱：一種低碳高硅硅錳合金的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵合金制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種低碳高硅硅錳合金的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
高硅低碳錳硅合金(Mn60Si23C0. 3)的制備，通常是在普通礦熱爐內(nèi)，以錳礦和硅石作原料，焦炭為還原劑，將錳礦中的氧化錳、氧化鐵和硅石中的ニ氧化硅還原成硅、錳、鐵，冶煉生成高硅低碳硅錳合金； 礦熱爐內(nèi)生產(chǎn)高硅低碳硅錳的主要化學(xué)反應(yīng)有Mn0+C=Mn+C0 個(gè)3Mn0+4C=Mn3C+3C0 tFe0+C=Fe+C0 fSi02+2C=Si+2C0 fMn3C+3Si=3MnSi+CMn+Si =MnSi該制備方法，為滿足高硅低碳錳硅合金中硅、錳含量的要求，必須使還原劑焦炭的添加量達(dá)到錳礦和硅石總量的25-30%，才能將錳礦中的錳、鐵及硅石中的硅還原出來，因此，導(dǎo)致爐料中焦炭含量偏高，而焦炭在高溫下導(dǎo)電性能大幅度上升，必須將礦熱爐電極上抬，才能穩(wěn)定礦熱爐供電電流，而礦熱爐電極上抬，將導(dǎo)致爐底溫度降低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)，由于爐底溫降低，爐渣面不斷上升，影響冶煉的正常進(jìn)行。另外，常采用此法生產(chǎn)低碳高硅硅錳產(chǎn)品，在入爐錳品位大于31%的前提下，主元素錳的回收率大于83%以上時(shí)，単位冶煉電耗高于4600KWH/噸產(chǎn)品，導(dǎo)致其直接生產(chǎn)成本達(dá)到7800元/噸。上述制備方法由于采用高焦比生產(chǎn)，操作電阻減小、電極下插困難、爐底容易上漲、爐況難以維護(hù)，不適于在實(shí)際エ業(yè)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種エ藝方法簡單、操作方便、爐況控制容易、能耗低、成本低的低碳高娃娃猛合金的生產(chǎn)方法。本發(fā)明ー種低碳高硅硅錳合金的生產(chǎn)方法，包括下述步驟第一歩普通錳硅合金制備配制錳質(zhì)量含量30-35%，ニ氧化硅質(zhì)量含量28-32%，Mn/Fe質(zhì)量比5. 5-6. 2的混合爐料，同時(shí)，配加占混合爐料總重量18-22%的焦炭，連續(xù)送入6000-30000KVA的礦熱爐內(nèi)加熱至1500-1700°C熔化，150-300分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮(zhèn)靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質(zhì)量百分含量為Mn60-70%，Si 17-20%, C2. 5-1. 0%的普通錳硅合金鐵水；第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金將第一歩所得普通錳硅合金鐵水質(zhì)量5-10%的石灰及第一歩所得普通錳硅合金鐵水質(zhì)量3-5%的結(jié)晶硅預(yù)先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動(dòng)搖包，在搖動(dòng)的過程中，再向搖包中添加占第一歩所得普通錳硅合金鐵水質(zhì)量7-10%的結(jié)晶硅，搖動(dòng)5-10分鐘后，澆鑄，制得低碳高硅硅錳合金，合金組分質(zhì)量百分比為Mn58-62%，Si22-25%，C0. 2-0. 4% ;搖包搖動(dòng)速度為15-25轉(zhuǎn)/分鐘，搖包偏心距100_140mm。本發(fā)明一種低碳高娃娃猛合金的生產(chǎn)方法，所述混合爐料的粒度為10-50mm;焦炭的粒度為5-25mm。本發(fā)明ー種低碳高娃娃猛合金的生產(chǎn)方法，所述結(jié)晶娃中娃的質(zhì)量含量Siき98%，石灰中氧化鈣的質(zhì)量含量CaO ^ 85%。 本發(fā)明由于采用上述エ藝方法，采用普通錳硅合金制備エ藝制備母合金，合金中硅含量較低，因此，爐膛中還原劑焦炭含量較低，爐況控制易于實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)；隨后，采用搖包的方式，在制備的普通錳硅合金母液中添加造渣劑石灰以及結(jié)晶硅，利用結(jié)晶硅中的硅置換普通錳硅合金母液中的碳，并在搖爐的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)中逐步浮于表面，并被造渣劑吸附，實(shí)現(xiàn)增硅降碳，制備得到低碳高硅硅錳合金。克服了現(xiàn)有技術(shù)爐況不易控制、不能進(jìn)行規(guī)?；B續(xù)生產(chǎn)的弊端。搖包過程主要化學(xué)反應(yīng)有Mn+Si =MnSiMn3C+3Si=3MnSi+C米用本發(fā)明方法，制備I噸低碳高娃娃猛合金，普通娃猛合金消耗為0. 95噸，電耗15KWH，結(jié)晶硅消耗0. 15噸，綜合成本為7400元/噸；經(jīng)濟(jì)效益顯著。綜上所述，本發(fā)明エ藝方法簡單、操作方便、爐況控制容易、能耗低、成本低，適于エ業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，可替代現(xiàn)有低碳高硅硅錳合金生產(chǎn)エ藝。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I—種低碳高娃娃猛合金的生產(chǎn)方法，是米用下述方案實(shí)現(xiàn)的第一歩普通錳硅合金制備配制猛質(zhì)量含量30%, ニ氧化娃質(zhì)量含量28%, Mn/Fe質(zhì)量比5. 6的混合爐料,混合爐料粒度為10-50mm，同吋，配加占混合爐料總質(zhì)量18%的焦炭，焦炭粒度為5_25mm ;連續(xù)送入6000KVA的礦熱爐內(nèi)加熱至1500°C熔化，150分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮(zhèn)靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質(zhì)量百分含量為Mn60%，Si 17%, C2. 5%的普通錳硅合金鐵水4噸；第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金將200公斤石灰及120公斤的結(jié)晶硅預(yù)先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動(dòng)搖包，在搖動(dòng)的過程中，再向搖包中添加280エ的結(jié)晶硅，搖動(dòng)5-10分鐘后，澆鑄，制得低碳高硅硅錳合金，合金組分質(zhì)量百分比為Mn60. 5%，Si23. 1%, CO. 32% ;搖包搖動(dòng)速度為15轉(zhuǎn)/分鐘，搖包偏心距IOOmm ;所述結(jié)晶硅中硅的質(zhì)量含量Si = 98%,石灰中氧化I丐的質(zhì)量含量CaO = 85%。實(shí)施例2—種低碳高娃娃猛合金的生產(chǎn)方法，是米用下述方案實(shí)現(xiàn)的第一歩普通錳硅合金制備
配制錳質(zhì)量含量33%，ニ氧化硅質(zhì)量含量30%，Mn/Fe質(zhì)量比5. 9的混合爐料，混合爐料粒度為10-50mm，同時(shí)，配加占混合爐料總質(zhì)量20%的焦炭，焦炭粒度為5_25mm ;連續(xù)送入16250KVA的礦熱爐內(nèi)加熱至1600°C熔化，210分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮(zhèn)靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質(zhì)量百分含量為Mn65%，Si 18%, Cl. 65%的普通錳硅合金鐵水10噸；第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金將700公斤石灰及400公斤的結(jié)晶硅預(yù)先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動(dòng)搖包，在搖動(dòng)的過程中，再向搖包中添加900公斤的結(jié)晶娃，搖動(dòng)5-10分鐘后,燒鑄，制得低碳高娃娃猛合金，合金組分質(zhì)量百分比為Mn58%,Si24%，CO. 3% ;搖包搖動(dòng)速度為20轉(zhuǎn)/分鐘，搖包偏心距120mm ;所述結(jié)晶硅中硅的質(zhì)量含量Siき98%,石灰中氧化I丐的質(zhì)量含量CaO = 85%。 實(shí)施例3—種低碳高娃娃猛合金的生產(chǎn)方法，是米用下述方案實(shí)現(xiàn)的第一歩普通錳硅合金制備配制猛質(zhì)量含量35%, ニ氧化娃質(zhì)量含量32%, Mn/Fe質(zhì)量比6. 0的混合爐料,混合爐料粒度為10-50mm，同時(shí)，配加占混合爐料總質(zhì)量22%的焦炭，焦炭粒度為5_25mm ;連續(xù)送入16250KVA的礦熱爐內(nèi)加熱至1700°C熔化，280分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮(zhèn)靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質(zhì)量百分含量為Mn67. 2%，Si 19%, Cl. 0%的普通錳硅合金鐵水12噸；第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金將700公斤石灰及350公斤結(jié)晶硅預(yù)先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動(dòng)搖包，在搖動(dòng)的過程中，再向搖包中添加950公斤結(jié)晶硅，搖動(dòng)5-10分鐘后，澆鑄，制得低碳高硅硅錳合金，合金組分質(zhì)量百分比為Mn59%，Si23. 5%，CO. 35% ;搖包搖動(dòng)速度為25轉(zhuǎn)/分鐘，搖包偏心距140mm ;所述結(jié)晶硅中硅的質(zhì)量含量Siき98%，石灰中氧化鈣的質(zhì)量含量CaO ^ 85%。
權(quán)利要求
1.一種低碳高硅硅錳合金的生產(chǎn)方法，包括下述步驟 第一步普通錳硅合金制備 配制錳質(zhì)量含量30-35%，二氧化硅質(zhì)量含量28-32%，Mn/Fe質(zhì)量比5. 5-6. 2的混合爐料，同時(shí)，配加占混合爐料總重量18-22%的焦炭，連續(xù)送入6000-30000KVA的礦熱爐內(nèi)加熱至1500-1700°C熔化，150-300分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮(zhèn)靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質(zhì)量百分含量為Mn60-70%，Si 17-20%, C2. 5-1. 0%的普通錳硅合金鐵水； 第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金 將第一步所得普通錳硅合金鐵水質(zhì)量5-10%的石灰及第一步所得普通錳硅合金鐵水質(zhì)量3-5%的結(jié)晶硅預(yù)先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動(dòng)搖包，在搖動(dòng)的過程中，再向搖包中添加占第一步所得普通錳硅合金鐵水質(zhì)量7-10%的結(jié)晶硅，搖動(dòng)后，澆鑄，制得低碳高硅硅錳合金，合金組分質(zhì)量百分比為Mn58-62%，Si22-25%,CO.2-0. 4%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低碳高娃娃猛合金的生產(chǎn)方法，其特征在于所述混合爐料的粒度為10-50mm ;焦炭的粒度為5_25mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低碳高硅硅錳合金的生產(chǎn)方法，其特征在于所述結(jié)晶硅中硅的質(zhì)量含量Si ^ 98%，石灰中氧化鈣的質(zhì)量含量CaO ^ 85%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低碳高娃娃猛合金的生產(chǎn)方法,其特征在于搖包搖動(dòng)速度為15-25轉(zhuǎn)/分鐘，搖包偏心距100-140mm，搖包搖動(dòng)時(shí)間5_10分鐘。
全文摘要
一種低碳高硅硅錳合金的生產(chǎn)方法，首先，按常規(guī)普通錳硅合金生產(chǎn)工藝制備組分質(zhì)量百分含量為Mn60-70%，Si17-20%，C2.5-1.0%的普通錳硅合金鐵水；然后，將鐵水置于搖包中，添加占鐵水質(zhì)量5-10%的石灰以及10-15%的結(jié)晶硅，進(jìn)行搖包，利用結(jié)晶硅中的硅置換普通錳硅合金中的碳，實(shí)現(xiàn)增硅降碳，制得合金組分質(zhì)量百分比為Mn58-62%，Si 22-25%，C0.2-0.4%的低碳高硅硅錳合金。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)爐況不易控制、不能進(jìn)行規(guī)?；B續(xù)生產(chǎn)的弊端，且工藝方法簡單、操作方便、爐況控制容易、能耗低、成本低，適于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，可替代現(xiàn)有低碳高硅硅錳合金生產(chǎn)工藝。
文檔編號(hào)C22C22/00GK102766775SQ20121026880
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者周魁龍, 晏文彪 申請人:五礦(湖南)鐵合金有限責(zé)任公司