专利名称：一种低碳锰铁的生产方法
技术领域：
本发明属于冶金工程技术领域，具体是一种低碳锰铁的生产方法。
背景技术：
低碳锰铁主要用于炼钢或铸造行业作为合金添加剂使用，尤其广泛用于钢铁行业中板、管、带材等钢种生产。 目前铁合金行业生产低碳锰铁的传统方法有两种一是重熔法，是以电解金属锰和废钢铁为原料用中频电炉重熔生产。生产过程中没有化学反应发生。该方法简单易行，但产品综合能耗高(按金属锰电耗6000Kwh/吨计产品综合耗电约5600Kwh/吨)，同时受电解金属锰资源和价格制约，生产成本高，且产品中硫含量往往偏高。二是电硅热法，是以高硅硅锰(或低碳硅锰)和高品质(高锰低铁低磷)进口锰矿在精炼电炉内脱硅生产。该方法较重熔法生产成本稍低，但受高硅硅锰(或低碳硅锰)以及高品质进口锰矿资源和价格制约，生产成本也较高，且产品综合能耗也较高(按高硅硅锰电耗5400Kwh/吨计产品综合耗电约5200kwh/吨)，并难以生产出P < 0. 15%的优质低碳锰铁产品。电硅热法生产低碳锰铁工艺流程如图l所示。 上述两种生产低碳锰铁的方法相比，电硅热法较重熔法有比较优势，但均受生产工艺、选用原料资源及价格的制约，在低碳锰铁生产过程中存在明显三大不足一是生产用主要原料资源紧张、价格高；二是产品综合能耗高；三是产品生产成本高。本工艺发明成功地解决了上述三大不足。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种将高炉冶炼富锰渣、精炼电炉生产低碳锰铁、精炼渣炉外摇包贫化处理三种生产方法有机衔接并联动作业，生产出符合国家标准(GB/T3795-1996)的低碳锰铁的方法。其生产工艺流程如图2所示
本发明解决上述技术问题的技术方案如下 —种低碳锰铁的生产方法是将高炉冶炼富锰渣、精炼电炉生产低碳锰铁、精炼渣炉外摇包贫化处理三种生产方法有机衔接并联动作业，生产出符合国家标准(GB/T3795-1996)的低碳锰铁，具体操作步骤依次如下 1)首先是将低锰高铁锰矿在高炉内用焦炭进行选择性还原冶炼，除去锰矿中铁及杂质元素磷，高炉冶炼生产出含锰量大于35%的富锰渣，同时产出副产品高磷生铁；
2)高炉生产出的液态富锰渣热装进入精炼电炉，与下道工序炉外摇包生产出的液态低碳硅锰在精炼电炉内热装混合，另配入石灰造渣精炼脱硅生产出合格的低碳锰铁产 3)精炼电炉含锰约20% -25%的液态炉渣直接倒入摇包，在炉外摇包机上边摇边加入硅铁或金属硅对炉渣进行贫化处理；含Mn < 8%摇包终渣直接水淬，同时产出含C< 0. 3%的液态低碳硅锰合金热装进入精炼电炉进行下一炉冶炼低碳锰铁。焦炭的要求如下锰矿品质应达到如下要求
化学成分 Mn Fe重量比(％ ) > 25焦炭品质应达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
一级焦标准 30-80mm上述步骤2)该工序对富锰渣、低碳硅锰和石灰的要求如下
高炉产出富锰渣品质应达到如下要求
化学成份 Mn FeP Si02 A1203
重量比(％ )> 35 <3 <0.03 < 12 < 15摇包产出低碳硅锰品质应达到如下要求化学成份 Mn Si C P
重量比(％ ) > 65 > 13 <0.3 < 0. 15石灰品质应达到如下要求
成分或要求 CaOSi02 生烧、过烧及夹杂重量比(％ ) > 85 < 3 < 10上述步骤3)该工序对硅铁或金属硅品质应达到如下要求化学成份 Si C P
重量比(％ ) > 70 < 0. 2 < 0. 1
本发明与现有技术比较，突出的实质性特点和显著进步表现为以下几方面1.创造性地将高炉冶炼富锰渣、精炼电炉生产低碳锰铁、精炼渣炉外摇包贫化处理三项工艺有机结合，冶炼中间过程(液态富锰渣一精炼电炉、液态低碳硅锰一精炼电炉、精炼渣一炉外摇包)全部热装热兑，可大幅度地节约产品生产耗电和降低产品生产成本。
2.以资源丰富且廉价的低锰高铁进口锰矿替代质优价高的高锰低铁进口锰矿，利用高炉生产富锰渣火法富集工艺生产出符合低碳锰铁生产要求的高品质富锰渣(Mn >35%，Fe < 3%，P < 0. 03%，Si02 < 12%，A1203 < 15% )。既降低了产品生产成本，又提高了产品品质，实现了充分高效地利用国外贫矿资源。 3.以硅铁或金属硅为还原剂利用炉外摇包对精炼渣贫化处理，同时生产出符合低碳锰铁生产要求的低碳硅锰(Mn > 65%， Si > 13%， C < 0. 30%， P < 0. 15% )。
图1是电硅热法生产低碳锰铁工艺流程图。 图2是本发明一种低碳锰铁的生产方法的工艺流程图。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。但需要说明的是，实施例并不构成对本
发明权利要求保护范围的限制。
实施例
4
1.高炉冶炼生产液态富锰渣使用两种低锰高铁进口锰矿和焦炭按如下比例混 合配制后入高炉冶炼 原料种类 进口锰矿l进口锰矿2 焦炭 每批料干重(Kg) 450 450 250 锰矿品质(按重量计)如下 锰矿化学成份 Mn Fe Mn+Fe PSi02 A1203 进口锰矿1重量比(％) 25 31 56 0.04 3.0 4.5 进口锰矿2重量比(％) 25 29 54 0.06 3.0 5.5 混合锰矿重量比(％ )25 30 55 0.05 3.0 5.0 焦炭品质(按重量计)如下 固定C 84%灰分含量13% (灰分中含Si02 40%，A1203 25%， P 0.3%)
高炉冶炼产出的富锰渣化学成分(按重量计)如下
富锰渣化学成份 Mn Fe P Si02 A1203 重量比(％ ) 44 2 0.02 8.3 11.6 该富锰渣完全满足低碳锰铁生产要求，直接热装进精炼电炉。 2.精炼电炉冶炼生产低碳锰铁将高炉生产的液态富锰渣和下道工序(炉外摇 包)生产出的液态低碳硅锰通过计量按如下重量配比热装进入精炼电炉，同时按比例配入 适量的石灰造渣冶炼 精炼电炉配料 液态富锰渣 液态低碳硅锰 石灰
重量(Kg) 1000 950 700 精炼电炉冶炼生产出符合国家标准(GB/T3795-1996)的低碳锰铁产品以及含
Mn22X左右的精炼渣，其典型化学成分(重量计)如下 低碳锰铁化学成分Mn Si CPSFe及其它 重量比(％ ) 84 1.0 0.25 0.12 0.01 余量 精炼渣化学成分 Mn Si02 CaO 重量比(％ ) 22 35 42 生产出的低碳锰铁产品经浇注、精整入库，精炼渣入摇包贫化处理。 3.炉外摇包生产低碳硅锰将精炼电炉产出的含Mn约22%的精炼渣直接倒入摇
包，在摇包机上边摇动边加入硅铁(FeSi75)粉(加入量约为渣量的12%左右)作还原剂贫
化炉渣，可使炉渣中含Mn小于8% ，终渣直接水淬。同时生产出如下品质的低碳硅锰热装入
精炼电炉进行下一炉低碳锰铁的冶炼 低碳硅锰化学成分 Mn Si C P 重量比(％ ) 70 16 0.2 0.08 上述实例生产低碳锰铁产品主要物料、能源消耗如下 品名 进口锰矿焦炭 硅铁 石灰 电 吨产品消耗 3500Kg 950Kg450Kg 700Kg 550Kwh 产品品质达到国标FeMn84C0. 4Si I P I牌号。
权利要求
一种低碳锰铁的生产方法，包括高炉冶炼富锰渣、精炼电炉生产低碳锰铁、精炼渣炉外摇包贫化处理，其特征在于，该方法将高炉冶炼富锰渣、精炼电炉生产低碳锰铁、精炼渣炉外摇包贫化处理三种生产方法有机衔接并联动作业，冶炼中间过程(液态富锰渣→精炼电炉、液态低碳硅锰→精炼电炉、精炼渣→炉外摇包)全部热装热兑，生产出符合国家标准(GB/T3795-1996)的低碳锰铁，具体操作步骤依次如下1)首先是将低锰高铁锰矿在高炉内用焦炭进行选择性还原冶炼，除去锰矿中铁及杂质元素磷，高炉冶炼生产出含锰量大于35％的富锰渣，同时产出副产品高磷生铁；2)高炉生产出的液态富锰渣热装进入精炼电炉，与下道工序炉外摇包生产出的液态低碳硅锰在精炼电炉内热装混合，另配入石灰造渣精炼脱硅生产出合格的低碳锰铁产品；3)精炼电炉含锰约20％-25％的液态炉渣直接倒入摇包，在炉外摇包机上边摇边加入硅铁或金属硅对炉渣进行贫化处理；含Mn＜8％摇包终渣直接水淬，同时产出含C＜0.3％的液态低碳硅锰合金热装进入精炼电炉进行下一炉冶炼低碳锰铁。
2. 根据权利要求l所述的一种低碳锰铁的生产方法，其特征在于，所述步骤l)该工序对锰矿及焦炭的要求如下锰矿品质应达到如下要求化学成分 Mn Fe Mn+Fe P Si02 A1203重量比(％ ) > 25 > 15 > 50 < 0. 1 < 8 < 10焦炭品质应达到如下要求固定碳含量 灰分含量 强度 粒度》85% < 13% —级焦标准 30-80mm
3. 根据权利要求1所述的一种低碳锰铁的生产方法，其特征在于，所述步骤2)该工序对富锰渣、低碳硅锰和石灰的要求如下高炉产出富锰渣品质应达到如下要求化学成份 Mn FeP Si02 A1203重量比(％)> 35 <3 <0.03 < 12 < 15摇包产出低碳硅锰品质应达到如下要求化学成份 Mn SiC P重量比(％)> 65 > 13 <0.3< 0. 15石灰品质应达到如下要求成分或要求Ca0 Si02 生烧、过烧及夹杂重量比(％ )> 85 < 3 < 10
4. 根据权利要求1所述的一种低碳锰铁的生产方法，其特征在于，所述步骤3)该工序对硅铁或金属硅品质应达到如下要求化学成份 Si C P重量比(％)> 70 <0.2 <0.1。
全文摘要
本发明公开了一种低碳锰铁的生产方法。该法包括高炉冶炼富锰渣、精炼电炉生产低碳锰铁、精炼渣炉外摇包贫化处理，其特征在于，该方法将高炉冶炼富锰渣、精炼电炉生产低碳锰铁、精炼渣炉外摇包贫化处理三种生产方法有机衔接并联动作业，冶炼中间过程(液态富锰渣→精炼电炉、液态低碳硅锰→精炼电炉、精炼渣→炉外摇包)全部热装热兑，生产出符合国家标准(GB/T3795-1996)的低碳锰铁。本发明成功地解决了现有低碳锰铁生产过程中存在的生产用主要原料资源紧张、价格高，产品综合能耗高，产品生产成本高的难题。
文档编号C22B47/00GK101775508SQ20101010287
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者易斌, 陈烨 申请人:广西新思迪投资贸易有限公司