專利名稱：一種低碳高硅硅錳合金的生產方法
技術領域：
本發明涉及鐵合金制備技術領域，特別是指一種低碳高硅硅錳合金的生產方法。
背景技術：
高硅低碳錳硅合金(Mn60Si23C0. 3)的制備，通常是在普通礦熱爐內，以錳礦和硅石作原料，焦炭為還原劑，將錳礦中的氧化錳、氧化鐵和硅石中的ニ氧化硅還原成硅、錳、鐵，冶煉生成高硅低碳硅錳合金； 礦熱爐內生產高硅低碳硅錳的主要化學反應有Mn0+C=Mn+C0 個3Mn0+4C=Mn3C+3C0 tFe0+C=Fe+C0 fSi02+2C=Si+2C0 fMn3C+3Si=3MnSi+CMn+Si =MnSi該制備方法，為滿足高硅低碳錳硅合金中硅、錳含量的要求，必須使還原劑焦炭的添加量達到錳礦和硅石總量的25-30%，才能將錳礦中的錳、鐵及硅石中的硅還原出來，因此，導致爐料中焦炭含量偏高，而焦炭在高溫下導電性能大幅度上升，必須將礦熱爐電極上抬，才能穩定礦熱爐供電電流，而礦熱爐電極上抬，將導致爐底溫度降低，產品質量不穩定，嚴重時，由于爐底溫降低，爐渣面不斷上升，影響冶煉的正常進行。另外，常采用此法生產低碳高硅硅錳產品，在入爐錳品位大于31%的前提下，主元素錳的回收率大于83%以上時，単位冶煉電耗高于4600KWH/噸產品，導致其直接生產成本達到7800元/噸。上述制備方法由于采用高焦比生產，操作電阻減小、電極下插困難、爐底容易上漲、爐況難以維護，不適于在實際エ業應用。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術之不足而提供一種エ藝方法簡單、操作方便、爐況控制容易、能耗低、成本低的低碳高娃娃猛合金的生產方法。本發明ー種低碳高硅硅錳合金的生產方法，包括下述步驟第一歩普通錳硅合金制備配制錳質量含量30-35%，ニ氧化硅質量含量28-32%，Mn/Fe質量比5. 5-6. 2的混合爐料，同時，配加占混合爐料總重量18-22%的焦炭，連續送入6000-30000KVA的礦熱爐內加熱至1500-1700°C熔化，150-300分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質量百分含量為Mn60-70%，Si 17-20%, C2. 5-1. 0%的普通錳硅合金鐵水；第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金將第一歩所得普通錳硅合金鐵水質量5-10%的石灰及第一歩所得普通錳硅合金鐵水質量3-5%的結晶硅預先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動搖包，在搖動的過程中，再向搖包中添加占第一歩所得普通錳硅合金鐵水質量7-10%的結晶硅，搖動5-10分鐘后，澆鑄，制得低碳高硅硅錳合金，合金組分質量百分比為Mn58-62%，Si22-25%，C0. 2-0. 4% ;搖包搖動速度為15-25轉/分鐘，搖包偏心距100_140mm。本發明一種低碳高娃娃猛合金的生產方法，所述混合爐料的粒度為10-50mm;焦炭的粒度為5-25mm。本發明ー種低碳高娃娃猛合金的生產方法，所述結晶娃中娃的質量含量Siき98%，石灰中氧化鈣的質量含量CaO ^ 85%。 本發明由于采用上述エ藝方法，采用普通錳硅合金制備エ藝制備母合金，合金中硅含量較低，因此，爐膛中還原劑焦炭含量較低，爐況控制易于實現，可實現連續化大規模生產；隨后，采用搖包的方式，在制備的普通錳硅合金母液中添加造渣劑石灰以及結晶硅，利用結晶硅中的硅置換普通錳硅合金母液中的碳，并在搖爐的不斷轉動中逐步浮于表面，并被造渣劑吸附，實現增硅降碳，制備得到低碳高硅硅錳合金。克服了現有技術爐況不易控制、不能進行規模化連續生產的弊端。搖包過程主要化學反應有Mn+Si =MnSiMn3C+3Si=3MnSi+C米用本發明方法，制備I噸低碳高娃娃猛合金，普通娃猛合金消耗為0. 95噸，電耗15KWH，結晶硅消耗0. 15噸，綜合成本為7400元/噸；經濟效益顯著。綜上所述，本發明エ藝方法簡單、操作方便、爐況控制容易、能耗低、成本低，適于エ業化連續生產，可替代現有低碳高硅硅錳合金生產エ藝。
具體實施例方式實施例I—種低碳高娃娃猛合金的生產方法，是米用下述方案實現的第一歩普通錳硅合金制備配制猛質量含量30%, ニ氧化娃質量含量28%, Mn/Fe質量比5. 6的混合爐料,混合爐料粒度為10-50mm，同吋，配加占混合爐料總質量18%的焦炭，焦炭粒度為5_25mm ;連續送入6000KVA的礦熱爐內加熱至1500°C熔化，150分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質量百分含量為Mn60%，Si 17%, C2. 5%的普通錳硅合金鐵水4噸；第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金將200公斤石灰及120公斤的結晶硅預先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動搖包，在搖動的過程中，再向搖包中添加280エ的結晶硅，搖動5-10分鐘后，澆鑄，制得低碳高硅硅錳合金，合金組分質量百分比為Mn60. 5%，Si23. 1%, CO. 32% ;搖包搖動速度為15轉/分鐘，搖包偏心距IOOmm ;所述結晶硅中硅的質量含量Si = 98%,石灰中氧化I丐的質量含量CaO = 85%。實施例2—種低碳高娃娃猛合金的生產方法，是米用下述方案實現的第一歩普通錳硅合金制備
配制錳質量含量33%，ニ氧化硅質量含量30%，Mn/Fe質量比5. 9的混合爐料，混合爐料粒度為10-50mm，同時，配加占混合爐料總質量20%的焦炭，焦炭粒度為5_25mm ;連續送入16250KVA的礦熱爐內加熱至1600°C熔化，210分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質量百分含量為Mn65%，Si 18%, Cl. 65%的普通錳硅合金鐵水10噸；第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金將700公斤石灰及400公斤的結晶硅預先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動搖包，在搖動的過程中，再向搖包中添加900公斤的結晶娃，搖動5-10分鐘后,燒鑄，制得低碳高娃娃猛合金，合金組分質量百分比為Mn58%,Si24%，CO. 3% ;搖包搖動速度為20轉/分鐘，搖包偏心距120mm ;所述結晶硅中硅的質量含量Siき98%,石灰中氧化I丐的質量含量CaO = 85%。 實施例3—種低碳高娃娃猛合金的生產方法，是米用下述方案實現的第一歩普通錳硅合金制備配制猛質量含量35%, ニ氧化娃質量含量32%, Mn/Fe質量比6. 0的混合爐料,混合爐料粒度為10-50mm，同時，配加占混合爐料總質量22%的焦炭，焦炭粒度為5_25mm ;連續送入16250KVA的礦熱爐內加熱至1700°C熔化，280分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質量百分含量為Mn67. 2%，Si 19%, Cl. 0%的普通錳硅合金鐵水12噸；第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金將700公斤石灰及350公斤結晶硅預先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動搖包，在搖動的過程中，再向搖包中添加950公斤結晶硅，搖動5-10分鐘后，澆鑄，制得低碳高硅硅錳合金，合金組分質量百分比為Mn59%，Si23. 5%，CO. 35% ;搖包搖動速度為25轉/分鐘，搖包偏心距140mm ;所述結晶硅中硅的質量含量Siき98%，石灰中氧化鈣的質量含量CaO ^ 85%。
權利要求
1.一種低碳高硅硅錳合金的生產方法，包括下述步驟 第一步普通錳硅合金制備 配制錳質量含量30-35%，二氧化硅質量含量28-32%，Mn/Fe質量比5. 5-6. 2的混合爐料，同時，配加占混合爐料總重量18-22%的焦炭，連續送入6000-30000KVA的礦熱爐內加熱至1500-1700°C熔化，150-300分鐘出爐一次，注入鐵水包，鎮靜3_5分鐘后，扒渣，制得組分質量百分含量為Mn60-70%，Si 17-20%, C2. 5-1. 0%的普通錳硅合金鐵水； 第二步搖包制備低碳高硅硅錳合金 將第一步所得普通錳硅合金鐵水質量5-10%的石灰及第一步所得普通錳硅合金鐵水質量3-5%的結晶硅預先放置在搖包的底部，將第一步制備的普通錳硅合金鐵水倒入搖包中，啟動搖包，在搖動的過程中，再向搖包中添加占第一步所得普通錳硅合金鐵水質量7-10%的結晶硅，搖動后，澆鑄，制得低碳高硅硅錳合金，合金組分質量百分比為Mn58-62%，Si22-25%,CO.2-0. 4%。
2.根據權利要求I所述的一種低碳高娃娃猛合金的生產方法，其特征在于所述混合爐料的粒度為10-50mm ;焦炭的粒度為5_25mm。
3.根據權利要求2所述的一種低碳高硅硅錳合金的生產方法，其特征在于所述結晶硅中硅的質量含量Si ^ 98%，石灰中氧化鈣的質量含量CaO ^ 85%。
4.根據權利要求3所述的一種低碳高娃娃猛合金的生產方法,其特征在于搖包搖動速度為15-25轉/分鐘，搖包偏心距100-140mm，搖包搖動時間5_10分鐘。
全文摘要
一種低碳高硅硅錳合金的生產方法，首先，按常規普通錳硅合金生產工藝制備組分質量百分含量為Mn60-70%，Si17-20%，C2.5-1.0%的普通錳硅合金鐵水；然后，將鐵水置于搖包中，添加占鐵水質量5-10%的石灰以及10-15%的結晶硅，進行搖包，利用結晶硅中的硅置換普通錳硅合金中的碳，實現增硅降碳，制得合金組分質量百分比為Mn58-62%，Si 22-25%，C0.2-0.4%的低碳高硅硅錳合金。本發明克服了現有技術爐況不易控制、不能進行規模化連續生產的弊端，且工藝方法簡單、操作方便、爐況控制容易、能耗低、成本低，適于工業化連續生產，可替代現有低碳高硅硅錳合金生產工藝。
文檔編號C22C22/00GK102766775SQ20121026880
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者周魁龍, 晏文彪 申請人:五礦(湖南)鐵合金有限責任公司