[發(fā)明專利]用人造Mn3O4在精煉電爐內(nèi)冶煉低碳錳硅合金的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810073517.8
• 申請(qǐng)日: 2008-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN101250632A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘保良;奚基平;陳明葵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 潘保良;奚基平
• 主分類號(hào): C22C1/02
• 分類號(hào): C22C1/02;C22B3/08;C22C22/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務(wù)所有限責(zé)任公司
• 代理人: 黃永校

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶煉低碳錳硅合金技術(shù)領(lǐng)域，特別是用人造Mn₃O₄在精煉電爐內(nèi)冶煉低碳錳硅合金的方法。

二、背景技術(shù)

傳統(tǒng)的錳硅合金生產(chǎn)工藝要使用富錳渣和低磷低鐵富錳礦，冶煉工藝技術(shù)成熟，但目前國(guó)內(nèi)錳礦資源已很難滿足高錳富錳渣。采用錳鹽法生產(chǎn)Mn₃O₄是目前的研究方向。要合成Mn₃O₄，首先要對(duì)氧化錳礦進(jìn)行處理，目前較成熟的處理工藝有兩種，其一是還原焙燒法，把MnO₂還原成MnO，然后用硫酸浸出的方法。此法能耗高，環(huán)境污染大；另一種方法是濕法，其中應(yīng)用較多的是所謂“兩礦法”，即把錳礦與硫鐵礦相混，然后用硫酸浸出，利用硫鐵礦中的FeS還原MnO₂生成MnSO₃再溶于硫酸。這一方法固液分離較困難，另外還帶入了硫鐵礦中大量的S、As等有害雜質(zhì)，增加凈化難度。

用電碳熱法在礦熱爐中冶煉生產(chǎn)錳硅合金，是利用提高Si含量來降低合金中的C含量。由于使用礦熱爐，生產(chǎn)電耗高，產(chǎn)生廢氣量大，耗水量大，產(chǎn)品含碳量高，很難滿足生產(chǎn)含碳量小于1.0％中低碳錳鐵低碳高強(qiáng)度鋼對(duì)錳硅合金的要求。

精煉爐是冶煉中低碳錳鐵或中低微碳鉻鐵的專用爐型，在精煉電爐內(nèi)用錳硅合金或硅鉻合金采用傳統(tǒng)的電硅熱法生產(chǎn)中低碳錳鐵或中低微碳鉻鐵工藝十分成熟。近十幾年來由于“波倫法”及熱兌精煉技術(shù)的發(fā)展，利用精煉爐專門熔化含錳溶渣或含鉻熔渣，然后將熔渣及錳硅合金或硅鉻合金進(jìn)行倒包熱兌或搖包熱兌生產(chǎn)中低碳錳鐵或中低微碳鉻鐵的生產(chǎn)工藝也已經(jīng)成熟，但是由于使用原材料的局限，很難生產(chǎn)出低碳錳鐵和微碳鉻鐵。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用人造Mn₃O₄在精煉電爐內(nèi)冶煉低碳錳硅合金的方法，它克服了傳統(tǒng)的還原焙燒法制備Mn₃O₄能耗高，環(huán)境污染大；濕法固液分離較困難，帶入有害雜質(zhì)，增加凈化難度的缺點(diǎn)。冶煉得的碳錳硅合金含碳量?jī)H為0.27～0.3，可以滿足含碳量小于0.4％的低碳錳鐵的要求。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：用人造Mn₃O₄在精煉電爐內(nèi)冶煉低碳錳硅合金的方法包括以下步驟，

(1)制備Mn₃O₄

按氧化錳礦∶液相還原劑∶硫酸＝1∶0.1-0.2∶0.5-0.6(重量比)，將氧化錳礦和液相還原劑混合，用硫酸浸出，加堿沉淀除鐵，清洗，制備得Mn₃O₄。

(2)原料準(zhǔn)備

將硅鐵加工破碎成粒度≤20mm，將含CaO≥85％的生石灰破碎成粒度為8-50mm，將Mn₃O₄造球并干燥。

(3)熔化與精煉

先將Mn₃O₄球團(tuán)與石灰總量三分之一的石灰混合均勻，分批加入到精煉爐中熔化，熔清后爐渣含錳量約Mn40-45％，堿度0.8-1.0，待爐料熔清且熔渣溫度1500℃左右時(shí)，分期分批向熔池加入硅鐵和剩余的石灰并進(jìn)行攪拌，爐料全部加完，控制爐渣堿度在1.0-1.2，精煉10-15分鐘，爐中的Si與MnO反應(yīng)達(dá)到平衡，爐內(nèi)渣面平靜，即可出鐵、鎮(zhèn)靜、扒渣、澆注。

其中，冶煉低碳錳硅合金含的爐料配比按生產(chǎn)低碳錳硅合金含Mn要求進(jìn)行配制，如要冶煉含Mn≥80％的低碳錳硅合金時(shí)，其配比按硅鐵∶Mn₃O₄球團(tuán)∶石灰＝1∶3.0-3.5∶1.5-1.9(重量比)；要冶煉含Mn≥72％的低碳錳硅合金時(shí)，其配比按硅鐵∶Mn₃O₄球團(tuán)∶石灰＝1∶2.7-3.1∶1.3-1.7(重量比)；要冶煉含Mn≥65％低碳錳硅合金時(shí)，其配比按硅鐵∶Mn₃O₄球團(tuán)∶石灰＝1∶2.4-2.8∶1.1-1.5(重量比)。

所述液相還原劑為糖蜜、淀粉。

所述硅鐵為75％硅鐵、65％硅鐵、結(jié)晶硅其中的一種。