[發(fā)明專利]一種微波冶煉硅錳合金的方法

有效

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• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107034367B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 馬永寧;龐建明;魏新華
• 申請（專利權）人: 陜西盛華冶化有限公司
• 主分類號: C22B47/00
• 分類號: C22B47/00;C22B5/10;C22C22/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明涉及一種微波冶煉硅錳合金的方法，包括以下步驟：步驟S10，將含錳的原料放入到微波冶煉爐中進行冶煉，得到液態(tài)錳混合物，步驟S20，將含硅的原料放入到微波冶煉爐中進行冶煉，得到液態(tài)硅混合物；步驟S30，將步驟S10冶煉后的液態(tài)錳混合物和步驟S20生成的液態(tài)硅混合物進行混合重熔處理，得到硅錳合金；采用微波冶煉爐進行冶煉，冶煉爐可以自動的旋轉，使爐體內的冶煉原料受熱均勻，提高了爐內的化學反應速率，提升了冶煉的速率，節(jié)約了冶煉的成本，加快了爐內傳熱和傳質速度；爐內還原速度加快，反應活躍，這三個反應還能生成比表面積較大的二氧化硅微粒，與焦炭作用時接觸面積增大，利于硅的還原。

技術領域

本發(fā)明屬于微波冶煉領域，尤其涉及一種微波冶煉硅錳合金的方法。

背景技術

現(xiàn)有技術在進行高硅硅錳合金冶煉時，在硅錳合金冶煉的高溫熔池所進行的化學

反應較多，過程比較復雜，主要分析如下幾個反應：

SiO2+2C＝Si+2CO (1) T始＝1660℃

MnO+C＝Mn+CO (2) T始＝1404℃

FeO+C＝Fe+CO (3) T始＝712℃

上述三個還原反應都屬于吸熱反應，其中錳和硅的起始還原反應溫度較高。由于起始還原溫度的不同，所以硅錳合金的冶煉過程實質上是鐵和錳在冶煉原材料先被還原出來，生成類似高碳錳鐵產品的MnC，然后再與高溫區(qū)還原出來的硅反應。

當Si≤23.5％時，發(fā)生下列反應：(Mn，F(xiàn)e)7C3+7Si＝7(Mn，F(xiàn)e)Si+3C(4)

當Si＞23.5％時，發(fā)生下列反應：(Mn，F(xiàn)e)7C3+10Si＝7(Mn，F(xiàn)e)Si+3SiC(5)

生成高硅硅錳合金，當要求產品中的Si＞25％時，還原硅需要的溫度更高，還原難度大，限制了反應的正常進行，特別是在冶煉過程中錳和硅的氧化物將結合成熔點(1250-1300℃)低于錳和硅的起始還原溫度的硅酸錳，阻礙了還原反應的進行，熱力學條件受到限制。

高硅硅錳合金中的硅含量要求在25％以上，從理論上講，產品中的硅含量達到23.5％以上時，增硅就特別困難，就需要增加還原劑碳的配入量，配碳量高會造成電極下插困難，高溫區(qū)上抬，爐底溫度降低，使得排渣不暢，進而造成電極刺火嚴重、翻漿，影響硅的回收率。另外上述爐況還會造成設備燒損嚴重，熱停爐時間增加，使電爐運行效率得不到保證。這就是為何高硅硅錳合金生產這么多年，生產廠家仍為數(shù)不多的主要原因。

目前，傳統(tǒng)的高硅硅錳合金冶煉方法主要有純硅石生產法和硅石+硅鐵生產法，但是這兩種方法均存在著爐況不好控制且成本較高，產品質量不好控制的弊端。多年來生產企業(yè)一直在尋求解決一步法生產高硅硅錳的較佳工藝。用配加硅鐵的工藝，雖然解決了一部分難點，但仍存在著爐內硅的含量較低，錳、硅的揮發(fā)率和入渣率較高，爐況不好控制，成本高等弊端。

發(fā)明內容

為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種采用微波冶煉硅錳合金的方法，在冶煉時能夠充分對爐體中的物料進行翻轉，使其能夠充分受熱，冶煉的效率得到了提升。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案，一種微波冶煉硅錳合金的方法，包括以下步驟：

步驟S10，將含錳的原料放入到微波冶煉爐中進行冶煉，得到液態(tài)錳混合物，所述的含錳原料包括錳礦石和富錳渣，所述的錳礦石的組分為1.3-1.5份；所述的富錳渣的組分為0.8-1.5份；

步驟S20，將含硅的原料放入到微波冶煉爐中進行冶煉，得到液態(tài)硅混合物，所述的含硅原料包括硅石、硅鐵和硅渣，所述的硅石的組分為0.4-0.5份，所述的硅鐵的組分為0.05-0.2份，所述的硅渣的組分為0.25-0.4份；