[發(fā)明專利]一種冶煉低錳生鐵的生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910136111.4
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101555536A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 渠天盛;成國光
• 申請（專利權(quán)）人: 愛德洛(北京)科技有限公司
• 主分類號: C21C1/00
• 分類號: C21C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，尤其涉及到一種低錳生鐵的冶金新工藝。

背景技術(shù)

隨著我國汽車、風(fēng)力發(fā)電等行業(yè)的迅猛發(fā)展，對其所用鑄件的強度、延伸率、韌性及耐磨性等提出了越來越嚴格的要求。這些鑄件主要是性能優(yōu)異的球墨鑄鐵(以下簡稱：球鐵)。國內(nèi)外研究表明：要獲得優(yōu)良的球鐵使用性能，嚴格控制其雜質(zhì)元素中錳含量非常重要。高純度球鐵中要求錳含量低于0.05％，甚至要求達到0.02％以下。

我國鐵礦石資源種類多、成分復(fù)雜，其中許多鐵礦中含有較高的錳含量，因此導(dǎo)致鐵液中錳含量較高，有的鐵液中錳含量達到0.4％以上。

文獻(閆曉峰：氧化法超純生鐵的生產(chǎn)工藝，專利公開號CN101157962A)提出了一種氧化法生產(chǎn)高純生鐵工藝。其冶煉工藝以高爐煉鐵和轉(zhuǎn)爐吹煉為主，生產(chǎn)出雜質(zhì)元素很低的高純生鐵，可以將鐵水中錳含量從初始的(0.04～0.10)％降低到0.021％以下。但該專利中沒有提及當(dāng)鐵液中初始錳含量大于0.1％時的轉(zhuǎn)爐脫錳效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有的技術(shù)問題提供一種冶煉低錳生鐵的生產(chǎn)工藝。在熔煉裝置中以生鐵為主要原料，在熔煉過程中向鐵液中吹入氧氣，在吹煉的過程中逐步加入含有下列原料的造渣劑：CaO、SiO₂、CaF₂、MgO，使合成造渣劑堿度為：B(％CaO/％SiO₂)0.35～1.0；使合成造渣劑成分滿足下列重量百分比：(CaO+SiO₂)43～97％，(FeO+MnO)0～30％，CaF₂?3～15％，MgO?0～8％，其它殘余成分總和0～4％；冶煉溫度為1280～1350℃，吹煉時間為25～35min。

本發(fā)明可以繼續(xù)轉(zhuǎn)入下道工序再進行脫磷、脫硫等其它操作。

本發(fā)明：(1)通過向感應(yīng)爐(也可是電弧爐、鐵水罐)中吹入氧氣，起到同時脫硅、脫錳的目的，減少了對高爐鐵水預(yù)脫硅工序，簡化了流程。(2)脫硅所生成的(SiO₂)在爐渣中起到了穩(wěn)定(MnO)作用，有利于鐵水脫錳。(3)由于在吹煉過程中硅、錳等元素的氧化會放出較多化學(xué)熱，這部分熱恰好可以用來加熱和熔化冶煉過程所添加的造渣劑，使得熱量得到了有效利用。(4)可以將高錳鐵水(錳含量達到0.4％以上)脫除到0.02％以下，脫錳率達到85％以上(脫錳率＝(初始錳含量-終點錳含量)/初始錳含量×100％)。(5)工序緊湊，冶煉成本低。

本發(fā)明的脫錳工藝原理為：當(dāng)鐵液中吹入氧氣時，鐵液中硅、錳和氧結(jié)合生成(MnO)和(SiO₂)，這些氧化物上浮到鐵液表面成為熔渣。眾所周知，(MnO)是堿性氧化物，而渣中的脫硅產(chǎn)物(SiO₂)是強酸性氧化物，因此，渣中一定量的(SiO₂)有利于渣中(MnO)的穩(wěn)定存在，有利于鐵液深度脫錳。但僅僅依靠鐵液中生成的(SiO₂)、(MnO)來調(diào)節(jié)爐渣成分是遠遠不夠的，主要原因是渣中(SiO₂)的生成量是由鐵液中硅含量來決定，如果渣中(SiO₂)量太高，爐渣粘度顯著增加，不利于脫錳生成的(MnO)均勻進入渣相，反之，如果(SiO₂)太低，就會使得爐渣中(MnO)穩(wěn)定性降低，不利于鐵液中錳含量的進一步降低。為此，為鐵液快速脫錳，需要對爐渣成分進行嚴格控制。添加CaO、CaF₂可以調(diào)節(jié)爐渣的流動性和堿度；由于(MgO)會顯著增加爐渣粘度，所以爐渣中(MgO)不能超過8％；渣中(MnO)過高，會明顯增加渣中(MnO)的不穩(wěn)定性，對脫錳不利；同時，在吹煉過程中會導(dǎo)致部分金屬鐵的氧化，生成(FeO)進入爐渣，渣中過高的(FeO)表明鐵液金屬燒損嚴重，降低了金屬收得率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中不同爐渣成分對脫錳效果的影響圖

具體實施方式

下面通過實施例進一步描述本發(fā)明。