專利名稱：一種采用礦熱爐一步法生產低碳、微碳錳硅合金的方法
技術領域：
本發明屬于黑色金屬冶金技術領域，涉及一種采用礦熱爐一步法生產低碳、微碳錳硅合金的方法。
背景技術：
在煉鋼工業中，使用錳硅合金取代傳統硅鐵、錳鐵進行脫氧及合金化已在多數鋼種中應用。但由于錳硅合金含碳、磷等元素偏高，不能應用在低碳、超低碳鋼中，這些低碳、 超低碳鋼種只能用金屬錳進行合金化。本發明通過控制錳硅合金的含硅量，控制錳硅合金中碳、磷、硫等有害元素，生產的微碳錳硅合金中碳、磷含量小于0. 1%，低碳錳硅合金中碳含量小于0. 3%，磷含量小于0. 1%，錳、硅含量滿足冶煉超低碳鋼的要求。
發明內容
本發明的目的是解決現有技術存在的問題，提供一種采用礦熱爐一步法生產低碳、微碳錳硅合金的方法，通過控制錳硅合金的含硅量，控制錳硅合金中碳、磷、硫等有害元素，生產的微碳錳硅合金中碳、磷含量小于0. 1%，低碳錳硅合金中碳含量小于0.3%，磷含量小于0. 1%，錳、硅含量滿足冶煉超低碳鋼的要求。本發明的技術方案是一種采用礦熱爐一步法生產低碳、微碳錳硅合金的方法，(1)選用單位極心圓功率密度為1600 2200KVA/m2，電極下插深度足以滿足二次電流電壓比為300 450，爐膛深度為電極直徑2倍的礦熱爐；(2)爐料配比以質量百分含量計，含錳40wt% 50wt%的錳礦40 50份；含錳 20wt% 40wt%的錳漁15 50份，焦炭15 25份，硅石10 20 ；(3)操作控制控制爐渣堿度在0.6 0.8，二氧化硅回收率控制在50% 55%之間；(4)出爐、澆鑄工藝為每兩到三小時出一爐，渣鐵混出，采用鐵水包裝鐵水，多余爐渣利用渣鐵比重差異從鐵水包上部流口流出后直接水淬，確認無鐵水流入鐵水包后，鐵水包鎮靜10分鐘后扒出上部殘渣，然后將低碳、微碳錳硅合金澆鑄到錠模中，再推掉合金上部高碳層，待合金冷卻后，精整入庫，采用礦熱爐一步法生產的微碳錳硅合金中碳、磷含量小于0. 1%，低碳錳硅合金中碳含量小于0.3%，磷含量小于0. 1%。本發明與現有技術相比具有如下顯著進步(1)在礦熱爐內一步法生產低碳、微碳錳硅合金；(2)這種合金可用于煉鋼生產中脫氧劑合金劑；(3)其低碳、低磷的性質可滿足大多鋼種的使用要求，特別是可以在低碳、超低碳鋼中直接進行合金化，明顯降低生產成本。
具體實施例方式實施例1 采用12500KVA礦熱電爐，極心園直徑2700mm，單位極心圓功率密度為1600KVA/m2,電極直徑1050mm，爐膛深度為2100mm，使用二次電壓166v，電流50000A ；原料采用固定碳含量82 86wt%的焦炭280Kg ；Si02含量不小于97wt%的硅石220kg ；錳含量40. 17wt %的錳礦石300kg ；錳含量39. 54wt %的富渣260kg ；錳含量20. 35 %的中錳渣 140kg混合為一批料，通過料倉連續加入爐內。經兩小時冶煉，加入10批左右原料，耗電 20000度出爐。爐渣堿度為0.6，二氧化硅回收率為53%。爐前用鐵水包盛鐵，鋼包盛渣，并對爐渣進行水淬。鐵水經過10分鐘鎮靜后扒出殘渣，然后澆鑄到錠模中，再推掉合金上面的高碳層，冷卻后精整入庫。實施例2:采用25000KVA礦熱電爐，極心園直徑3900mm，單位極心圓功率密度為1675KVA/ m2，電極直徑1400mm，爐膛深度為2800mm，使用二次電壓200v，電流70000A ；原料采用 固定碳含量82 86wt %的焦炭280Kg ；Si02含量不小于97wt %的硅石220kg ；錳含量 44. 89wt %的錳礦石280kg ；錳含量26. 38wt %的富渣280kg ；錳含量20. 35 %的中錳渣 140kg混合為一批料，通過料倉連續加入爐內。經兩小時冶煉，加入20批左右原料，耗電 40000度出爐。爐渣堿度為0.6，二氧化硅回收率為53%。爐前用鐵水包盛鐵，鋼包盛渣，并對爐渣進行水淬。鐵水經過10分鐘鎮靜后扒出殘渣，然后澆鑄到錠模中，再推掉合金上面的高碳層，冷卻后精整入庫。實施例3:采用30000KVA礦熱電爐，極心園直徑4000mm，單位極心圓功率密度為2200KVA/ m2，電極直徑1550mm，爐膛深度為3100mm，使用二次電壓182v，電流82000A ；原料采用 固定碳含量82 86wt%的焦炭280Kg ；Si02含量不小于97wt%的硅石220kg ；錳含量 49. 05wt %的錳礦石280kg ；錳含量22. 15wt %的富渣260kg ；錳含量21. 94 %的中錳渣 160kg混合為一批料，通過料倉連續加入爐內。經兩小時冶煉，加入25批左右原料，耗電 50000度出爐。爐渣堿度為0.8，二氧化硅回收率為53%。爐前用鐵水包盛鐵，鋼包盛渣，并對爐渣進行水淬。鐵水經過10分鐘鎮靜后扒出殘渣，然后澆鑄到錠模中，再推掉合金上面的高碳層，冷卻后精整入庫。
權利要求
1. 一種采用礦熱爐一步法生產低碳、微碳錳硅合金的方法，其特征是(1)選用單位極心圓功率密度為1600 2200KVA/m2，電極下插深度足以滿足二次電流電壓比為300 450，爐膛深度為電極直徑2倍的礦熱爐；(2)爐料配比以質量百分含量計，含錳40wt% 50wt %的錳礦40 50份；含錳 20wt% 40wt%的錳· 15 50份，焦炭15 25份，硅石10 20 ；(3)操作控制控制爐渣堿度在0.6 0. 8，二氧化硅回收率控制在50% 55%之間；(4)出爐、澆鑄工藝為每兩到三小時出一爐，渣鐵混出，采用鐵水包裝鐵水，多余爐渣利用渣鐵比重差異從鐵水包上部流口流出后直接水淬，確認無鐵水流入鐵水包后，鐵水包鎮靜10分鐘后扒出上部殘渣，然后將低碳、微碳錳硅合金澆鑄到錠模中，再推掉合金上部高碳層，待合金冷卻后，精整入庫，采用礦熱爐一步法生產的微碳錳硅合金中碳、磷含量小于0. 1 %，低碳錳硅合金中碳含量小于0.3%，磷含量小于0. 1%。
全文摘要
本發明一種采用礦熱爐一步法生產低碳、微碳錳硅合金的方法，屬于黑色金屬冶金技術領域，采用極心圓功率密度為1600～2200KVA/m2，二次電流電壓比為300～450，爐膛深度為電極直徑2倍的礦熱電爐，用冶金焦炭直接還原錳礦石、硅石中的錳、硅元素，經過2～3小時的連續冶煉，控制爐渣堿度在0.6～0.8，采用分渣后澆注的方式生產低碳、微碳錳硅合金。
文檔編號C22B4/06GK102181639SQ20111010765
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者關鍵, 劉維國, 唐玉鵬, 王志成, 管慶新, 高輝 申請人:中鋼集團吉林鐵合金股份有限公司