專利名稱：利用中錳渣和硅質還原劑生產低碳低磷硅錳合金的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用中錳渣和硅質還原劑生產低碳低磷硅錳合金的方法。
背景技術：
現有生產低碳低磷硅錳合金主要是采用礦熱爐的生產方法，工藝復雜，能耗高，效率低。
發明內容
本發明的目的是提供一種工藝簡單、能耗相對較低、效益更好的利用中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)和硅質還原劑生產低碳低磷硅錳合金的方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是它包括以下步驟a)于精煉錳鐵電爐出爐前，準備一個特用渣包和兩個特用鐵水包。其中特用渣包有效容積為搖包有效容積的60％，兩個特用鐵水包有效容積分別為搖包有效容積的70％。
b)精煉錳鐵電爐出爐，形成精煉錳鐵鐵水和中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)，將中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)裝入特用渣包內，裝入體積量不少于特用渣包有效容積的80％。中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)的堿度控制為0.8～1.4，爐渣出爐溫度控制為1400～1800℃，渣中含錳控制為15～30％。
c)將中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)和硅質還原劑進行熱兌，即將特用渣包內的中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)與硅質還原劑同時緩慢勻速倒入其中一個特用鐵水包內，并且同時倒完；硅質還原劑用袋子裝成10～20公斤一袋，采用人工拋袋的方式加入特用鐵水包內。
d)將特用鐵水包內的中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)、硅質還原劑快速倒入另一個特用鐵水包內，如此反復倒包2～3個回合，即倒包次數達4～6次。
e)將反復倒包后的中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)、硅質還原劑快速倒入搖包內，啟動搖包機，搖動搖包3～15分鐘，搖包機轉速控制為35～65轉/分鐘。
f)停止搖動，鎮靜沉淀8～25分鐘。
g)扒渣，扒去上部貧渣，將余下的渣與鐵倒入一個鋼質矮圓盤內。
h)冷卻6～12小時，翻盤將低碳低磷高硅硅錳合金精整出來。
所述硅質還原劑包括硅鐵粉、結晶硅粉、或其混合物；硅質還原劑加入總量為65％硅鐵，加入重量為中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)重量的12～30％。或75％硅鐵，加入重量為中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)重量的8～28％。或工業硅、結晶硅粉(含硅不低于97％)，加入重量為中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)重量的5～25％。
本發明的有益效果是工藝簡單，能耗和單位成本大為也降低。下面就原有生產方法與本發明方法生產的成本進行比較。采用原有礦熱爐的生產方法的成本核算如下
采用本發明的方法的生產成本如下
從上述列表可以看出本發明通過采用精鐵錳鐵冶煉電爐生產中碳錳鐵，年產液態中錳渣26000T左右，生產時間按11個月計算，中錳渣利用率為80％，即可利用中錳渣21000T，按4.2T渣可生產1T低磷低碳高硅硅錳計算，則可年產低磷低碳高硅硅錳5000T，每噸可賺2500元，則每年除獲得正常中錳生產利潤外另可賺1250萬元。用這5000噸硅錳又可冶煉出5000噸優質低碳錳鐵(如FeMn85C02)，該種低碳錳鐵比正常中碳錳鐵的售價高出2000元以上，因此又可賺1000萬元，綜上所述，利用采用本發明可通過1臺3500KVA的精煉錳鐵冶煉電爐(生產中錳的情況下)就可每年增加收益2250萬元，廢物得到充分利用，經濟效益十分明顯。
采用本發明生產低磷低碳高硅硅錳有以下幾點社會意義1、解決資源綜合利用問題，我國錳礦資源中貧礦居多，富礦極度緊缺，冶煉高硅硅錳基本依靠進口錳礦，采用本發明，經過熱兌、反復倒包、搖包之后貧渣含錳在3.5％以下，充分回收渣中錳元素，對于緩解我國錳礦資源短缺的局面有著重要意義。
2、采用本發明充分利用液態渣的物理熱和過程反應化學熱，無需耗電，充分體現了節能的特點。
3、解決了精鐵錳鐵冶煉電爐環境治理問題，生產終了的貧渣可用于制造水泥，大量爐渣堆積成山的現象不再存在。
具體實施例方式
本發明需要中錳冶煉電爐1臺，吊車1臺，搖包機1臺，搖包3個，精鐵錳冶煉電爐優選3500KVA，吊車優選15T吊車，優選10T的搖包機。它主要是通過以下步驟實現的a)于精煉錳鐵電爐出爐前，準備一個特用渣包和兩個特用鐵水包。其中特用渣包有效容積為搖包有效容積的60％，兩個特用鐵水包有效容積分別為搖包有效容積的70％。
b)精煉錳鐵電爐出爐，形成精煉錳鐵鐵水和中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)，將中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)裝入特用渣包內，裝入體積量不少于特用渣包有效容積的80％。中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)的堿度控制為0.8～1.4，爐渣出爐溫度控制為1400～1800℃，渣中含錳控制為15～30％。
c)將中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)和硅質還原劑進行熱兌，即將特用渣包內的中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)與硅質還原劑同時緩慢勻速倒入其中一個特用鐵水包內，并且同時倒完；硅質還原劑用袋子裝成10～20公斤一袋，采用人工拋袋的方式加入特用鐵水包內。
d)將特用鐵水包內的中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)、硅質還原劑快速倒入另一個特用鐵水包內，如此反復倒包2～3個回合，即倒包次數達4～6次。
e)將反復倒包后的中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)、硅質還原劑快速倒入搖包內，啟動搖包機，搖動搖包3～15分鐘，搖包機轉速控制為35～65轉/分鐘。
f)停止搖動，鎮靜沉淀8～25分鐘。
g)扒渣，扒去上部貧渣，將余下的渣與鐵倒入一個鋼質矮圓盤內。冷卻6～12小時，翻盤將低碳低磷高硅硅錳合金精整出來。
成品合金成分Mn55～75％，Si15～35％，C0.05～0.2％，P0.02～0.1％，S0.003～0.01％，余量為Fe。
或Mn60～65％，Si19～24％，C0.05～0.15％，P0.02～0.06％，S0.003～0.006％，余量為Fe，它屬于低磷低碳高硅硅錳。
所述中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)爐渣終渣堿度為0.8～1.4，爐渣出爐溫度為1400～1800℃，渣中含錳為15～30％，硅質還原劑(硅鐵粉或結晶硅粉)加入總量為65％硅鐵，加入重量為中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)重量的12～30％，75％硅鐵，加入重量為中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)的8～28％，工業硅、結晶硅粉(含硅不低于97％)，加入重量為中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)重量的5～25％，搖包高徑比為0.8～1.2，搖包、特用渣包、特用鐵水包的有效容積均是筑好包襯后的實際容積，搖包時間為5～25分鐘，搖包轉速35～65轉/分鐘，鎮定時間8～25分鐘，渣鐵冷卻時間6～12小時，矮鋼盤的高徑比為0.3～0.7，搖包的偏心距為80～120毫米。
權利要求
1.一種利用中錳渣和硅質還原劑生產低碳低磷硅錳合金的方法，其特征在于它包括以下步驟a)于精煉錳鐵電爐出爐前，準備一個特用渣包和兩個特用鐵水包；其中特用渣包有效容積為搖包有效容積的60％，兩個特用鐵水包有效容積分別為搖包有效容積的70％；b)精煉錳鐵電爐出爐，形成精煉錳鐵鐵水和中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)，將中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)裝入特用渣包內，裝入體積量不少于特用渣包有效容積的80％；中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)的堿度控制為0.8～1.4，爐渣出爐溫度控制為1400～1800℃，渣中含錳控制為15～30％；c)將中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)和硅質還原劑進行熱兌，即將特用渣包內的中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)與硅質還原劑同時緩慢勻速倒入其中一個特用鐵水包內，并且同時倒完；硅質還原劑用袋子裝成10～20公斤一袋，采用人工拋袋的方式加入特用鐵水包內；d)將特用鐵水包內的中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)、硅質還原劑快速倒入另一個特用鐵水包內，如此反復倒包2～3個回合，即倒包次數達4～6次；e)將反復倒包后的中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)、硅質還原劑快速倒入搖包內，啟動搖包機，搖動搖包3～15分鐘，搖包機轉速控制為35～65轉/分鐘；f)停止搖動，鎮靜沉淀8～25分鐘；g)扒渣，扒去上部貧渣，將余下的渣與鐵倒入一個鋼質矮圓盤內；h)冷卻6～12小時，翻盤將低碳低磷高硅硅錳合金精整出來。
2.根據權利要求1所述的利用中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)和硅質還原劑生產低碳低磷硅錳合金的方法，其特征是所述硅質還原劑包括硅鐵粉、結晶硅粉、或其混合物；硅質還原劑加入總量為65％硅鐵，加入重量為中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)重量的12～30％。
3.根據權利要求1所述的利用中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)和硅質還原劑生產低碳低磷硅錳合金的方法，其特征是所述硅質合金包括硅鐵粉、結晶硅粉、或其混合物；硅質合金加入總量為75％硅鐵，加入重量為中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)重量的8～28％。
4.根據權利要求1所述的利用中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)和硅質還原劑生產低碳低磷硅錳合金的方法，其特征是所述硅質還原劑包括硅鐵粉、結晶硅粉、或其混合物；硅質還原劑加入總量為工業硅、結晶硅粉(含硅不低于97％)，加入重量為中碳錳鐵渣液(或低碳錳鐵渣液)重量的5～25％。
全文摘要
一種利用中錳渣和硅質還原劑生產低碳低磷硅錳合金的方法。它主要解決現采用礦熱爐的生產工藝復雜，能耗高，效率低等技術問題。其技術方案要點是在精煉錳鐵電爐冶煉終了出爐時，將中或低碳錳渣液裝入特用渣包內，再將特用渣包內的中或低碳錳渣液與硅質還原劑進行熱兌倒入其中一個特用鐵水包內，熱兌結束后，將特用鐵水包內的中或低碳錳渣液、硅質還原劑快速倒入另一個特用鐵水內，如此反復合倒包2～3個回合，最后將中或低碳錳渣液、硅質還原劑快速倒入搖包內，啟動搖包機，搖動搖包3～15分鐘，搖包結束后，進行鎮靜沉淀8～25分鐘，扒渣后將渣液倒入一鋼質矮圓盤內冷卻，翻盤精整即得成品。它工藝簡單，能耗和單位成本大為降低，經濟和社會效益十分明顯。
文檔編號C22C1/06GK1837389SQ20051003135
公開日2006年9月27日 申請日期2005年3月23日 優先權日2005年3月23日
發明者寧結算 申請人:寧結算