[發明專利]錳礦焙燒生產錳系鐵合金的生產工藝

在審

• 申請號: 202111271186.0
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113981210A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 柏森;王洪濤;薛金柱;劉冰;姚新杰;額爾敦;畢建國
• 申請（專利權）人: 吉鐵鐵合金有限責任公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B47/00;C22C33/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種錳礦焙燒生產錳系鐵合金的生產工藝，包括如下步驟：步驟1)原料選擇；步驟2)錳礦焙燒；步驟3)原料配料；步驟4)電爐冶煉；步驟5)澆注。本發明以錳礦石為原料利用封閉礦熱爐煤氣為熱源在回轉窯中焙燒，通過控制焙燒工藝相關參數得到焙燒錳礦，利用焙燒錳礦作為原料加入電爐使用生產優質的錳系鐵合金，使用焙燒錳礦后電爐爐況平穩，有效的解決了錳礦冷料入爐帶來的弊端，解決了由于原料潮濕造成的爐內透氣性差、塌料等問題，錳礦中錳的氧化物在焙燒過程中分解，提升礦熱爐產生煤氣的CO濃度，提升冶煉技術指標，使產品單位電耗降低150KW·h/t，焦耗降低0.05t/t，回收率提升2％。

技術領域：

本發明涉及一種鐵合金冶煉工藝，尤其涉及一種錳礦焙燒生產錳系鐵合金的生產工藝，屬于冶煉技術領域。

背景技術：

錳系鐵合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金。由于錳具有脫氧、脫硫及調節作用(如阻止鋼的粒緣碳化物的形成)，還能增加鋼材的強度、韌性、可淬性，因此在鋼鐵以及不銹鋼制造過程中的應用非常廣泛，此類用量占到了錳系鐵合金的85％-90％。

目前錳系鐵合金生產時，以硅錳合金為例，原料為錳礦、焦炭、硅石等；原料入廠后裝入配料倉通過配料后直接送入電爐使用，由于錳礦中含有大量錳的高價氧化物存在，加之錳礦水分大，部分錳礦帶有結晶水(例如加蓬錳礦)，部分錳礦含有大量錳的碳酸鹽(例如南非半碳酸)，在冶煉過程中，錳礦中的化合物發生分解和水分蒸發而產生大量氣體，這不僅消耗大量熱能，使冶煉單位電耗增加，影響指標，而且原料潮濕造成了爐內透氣性差，存在塌料等問題，對電爐安全構成威脅。

公開號為CN1912159A的中國專利申請公開了《使用回轉窯燒結粉料并熱裝礦熱電爐的硅錳合金生產方法》，公開了將硅石、錳礦、白云石、富錳渣和高鐵錳礦原料破碎成粒度小于50mm的粉料并分別裝入受料倉，之后按計算的原料配比進行配料混合，之后送入回轉窯內，通入礦熱電爐的高溫煙氣與煤粉噴燃進行燒結，燒結完成后熱裝礦熱電爐，加入焦粉進行冶煉。該工藝雖然利用礦熱電爐的高溫余熱對原料錳礦進行了燒結，但存在的問題是：1、需要將合格粒度原料破碎成粒度小于50mm，實際進口錳礦基本粒度比較好，非常適合冶煉需求粒度，將合格粒度錳礦進行破碎不經濟；2、原料配完料進行高溫燒結，由于各物料性質不同，燒失率不同，燒結后混合礦成分偏差較大，影響合金成分穩定性，同時進入礦熱爐時會加大焦粉配入量的把控，合金質量易發生波動；3、高溫煙氣與煤粉在回轉窯中噴燃燒結物料，回轉窯燒結區溫度850-1300℃，容易使回轉窯發生結圈事故，影響穩定生產。

根據目前相關政策要求，錳系礦熱爐要求容量25MVA以上，同時要進行封閉，封閉電爐無爐口操作，只能通過料倉配料調整成分，對入爐原料配料精準性要求更高，否則容易出現成分偏差，基于封閉礦熱爐特性，本方案只對錳礦進行焙燒預處理。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種錳礦焙燒生產錳系鐵合金的生產工藝。

本發明由如下技術方案實施：錳礦焙燒生產錳系鐵合金的生產工藝，它包括以下步驟：

1)原料選擇：選擇水含量大的錳礦、錳的高價氧化物多或者錳的碳酸鹽多的錳礦；

2)錳礦焙燒：將選擇確定的錳礦裝入回轉窯配料倉，并通過上料系統將錳礦送入回轉窯，利用密閉礦熱爐產生的煤氣在回轉窯中燃燒提供熱量，回轉窯焙燒溫度800-1000℃，經過回轉窯焙燒后的錳礦水分也得到祛除，另外錳礦的高價氧化物在800-1000℃高溫條件下受熱分解成低價氧化物，提高入爐品位，在保證錳礦物理狀態的基礎上延長錳礦在回轉窯內停留時間，同時保證錳礦的出窯溫度達到700℃，物料在回轉窯中的時間為60-90min，焙燒好的錳礦倒出后存放并取樣化驗；

3)原料配料：焙燒后錳礦經過降溫后具備上料條件，根據焙燒后錳礦成分進行焙燒錳礦(占比60％以上)、正常錳礦、焦炭、硅石等進行配料計算，各物料計量后通過上料系統送入封閉礦熱爐；