一種多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，屬于微波加熱和硅 錳合金冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代工業(yè)中，錳鐵合金具有十分重要的戰(zhàn)略地位。在鋼鐵和不銹鋼制造過程 中，錳鐵合金的應(yīng)用非常廣泛，消耗量為鋼鐵產(chǎn)量的0. 8-0. 9%，此類用量占到錳總需求的 85-90%〇
[0003] 由GB\T3795-2006可知，錳鐵合金中錳占60%-82%，錳和鐵之和占92%左右，即鐵占 10%-32%。傳統(tǒng)是將錳礦石、鐵礦、石灰石、石英砂和碳質(zhì)還原劑，根據(jù)所要冶煉錳鐵合金的 牌號，進(jìn)行混合配料。在工業(yè)生產(chǎn)中，依靠鐵礦石調(diào)節(jié)錳鐵比，石灰石和石英砂調(diào)節(jié)渣的堿 度的方法，不僅要求所產(chǎn)錳礦石的成分穩(wěn)定，而且還要額外消耗鐵礦、石灰石等添加劑。如 專利CN 102251115 A，其原料配方為：還原劑10%-20%，錳礦石70%-80%，鐵礦1%-10%，產(chǎn)品 回收率為82%。
[0004] 在某些地區(qū)，錳礦石成分不穩(wěn)定，品質(zhì)參差不齊，有的含鐵極高，有的含硅極高，有 的含CaO極高，致使這類錳礦石不能很好的被利用。因此開發(fā)一種可經(jīng)濟(jì)高效直接利用這 類成分、品質(zhì)各異的錳礦石的方法具有重要的意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 針對目前某些地區(qū)錳礦石資源成分穩(wěn)定、品質(zhì)參差不齊，利用成本高的問題，提供 一種多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法。本方法可直接利用各種成分的錳礦石， 能最大限度的發(fā)揮各類錳礦石的特點(diǎn)，同時還能大幅降低原料成本，本發(fā)明通過以下技術(shù) 方案實(shí)現(xiàn)。
[0006] 一種多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，其具體步驟如下： 步驟1、首先將碳質(zhì)還原劑和成分各異的多種猛礦石分別破碎至5~80mm和5mm以下， 然后將破碎后的碳質(zhì)還原劑和成分各異的多種錳礦石混合均勻得到混合物料，其中碳質(zhì)還 原劑為多種錳礦石總質(zhì)量的3~5% ; 步驟2、將步驟1得到的混合物料置于微波裝置中，然后升溫至800~900°C保溫 20~50min獲得熱態(tài)混合物料； 步驟3、將步驟2得到的熱態(tài)混合物料加入焦炭混合均勻，在礦熱爐中升溫至溫度為 1450~1550°C條件下保溫3. 5~4. 5h得到高碳素錳鐵合金。
[0007] 所述含碳錳礦石為幾種含碳錳礦石任意比例混合的含碳錳礦石混合礦，含碳錳礦 石混合礦的質(zhì)量百分比組分為：含錳20%~35%、鐵1%~23%、Si0 22%~15%、Ca02%~18%，且至少 有一種含鐵大于4. 5%，至少有一種含SiO2大于13%，至少有一種含CaO大于14%。
[0008] 所述步驟1中的碳質(zhì)還原劑為煤粉、焦炭、木炭或石油焦。
[0009] 所述步驟2中微波裝置為微波豎式爐。
[0010] 所述含碳錳礦石混合礦中錳鐵比為6. 0~8. 9,錳硅比I. 5~2. 5,堿度0. 3~0. 5。
[0011] 所述步驟1中同時還加入硅石與碳質(zhì)還原劑、多種錳礦石形成混合物料，其它步 驟不變，還能制備得到高硅碳素錳鐵合金。
[0012] 上述制備得到的高碳素錳鐵合金包括以下質(zhì)量百分比組分：含錳759^83%、鐵 8. 5%~15%、碳 6. 7%、硅 1. 2~1· 5%。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用各種錳礦石的成分特點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)各種錳礦石 的配比，進(jìn)行成分互補(bǔ)，直接配出成分符合錳鐵合金生產(chǎn)的混合錳礦石，這樣既解決了這類 錳礦石的經(jīng)濟(jì)利用，又免去了鐵礦石和其他各種添加劑的需求，降低了原料成本，本發(fā)明具 有極大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和資源效益。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015] 實(shí)施例1 該多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，其具體步驟如下： 步驟1、首先將碳質(zhì)還原劑和成分各異的3種錳礦石(各錳礦石的成分如表1所示）分 別破碎至小于5mm和5~80_，然后將破碎后的碳質(zhì)還原劑和成分各異的多種猛礦石混合均 勻得到混合物料(錳鐵比6. 4,錳硅比為5. 7,堿度1. 32)，其中碳質(zhì)還原劑為多種錳礦石總 質(zhì)量的3%，碳質(zhì)還原劑為煤粉； 步驟2、將步驟1得到的混合物料置于微波豎式爐中，然后升溫至800°C保溫50min獲 得水分除盡、碳酸鹽分解率和高價錳氧化物分解率達(dá)到82%熱態(tài)混合物料； 步驟3、將步驟2得到的熱態(tài)混合物料加入3種錳礦石總質(zhì)量19%的焦炭(焦炭成分 如表2所示）混合均勻（錳鐵比5. 53,錳硅比6. 47,堿度1. 23)，在礦熱爐中升溫至溫度為 1500°C條件下保溫4h得到高碳素錳鐵合金。
[0016] 上述制備得到的高碳素錳鐵合金包括以下質(zhì)量百分比組分：含錳76%，含鐵 15. 05%，含碳 6. 7%，含硅 1. 5%，含磷 0. 25%。
[0017] 表1各錳礦石的組分及配比
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，其特征在于具體步驟如下： 步驟1、首先將碳質(zhì)還原劑和成分各異的多種猛礦石分別破碎至小于5mm和5~80mm，然 后將破碎后的碳質(zhì)還原劑和成分各異的多種錳礦石混合均勻得到混合物料，其中碳質(zhì)還原 劑為多種錳礦石總質(zhì)量的3~5% ; 步驟2、將步驟1得到的混合物料置于微波裝置中，然后升溫至800~900°C保溫 20~50min獲得熱態(tài)混合物料； 步驟3、將步驟2得到的熱態(tài)混合物料加入焦炭混合均勻，在礦熱爐中升溫至溫度為 1450~1550°C條件下保溫3. 5~4. 5h得到高碳素錳鐵合金。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，其特征在于： 所述含碳錳礦石為幾種含碳錳礦石任意比例混合的含碳錳礦石混合礦，含碳錳礦石混合礦 的質(zhì)量百分比組分為：含錳20%~35%、鐵1%~23%、Si0 22%~15%、Ca02%~18%，且至少有一種含 鐵大于4. 5%，至少有一種含SiO2大于13%，至少有一種含CaO大于14%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，其特征在 于：所述步驟1中的碳質(zhì)還原劑為煤粉、焦炭、木炭或石油焦。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，其特征在 于：所述步驟2中微波裝置為微波豎式爐。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，其特征在于： 所述含碳錳礦石混合礦中錳鐵比為6. 0~8. 9,錳硅比I. 5~2. 5,堿度0. 3~0. 5。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，其特征在于： 所述步驟1中同時還加入硅石與碳質(zhì)還原劑、多種錳礦石形成混合物料，其它步驟不變，還 能制備得到高硅碳素錳鐵合金。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多種錳礦石聯(lián)合生產(chǎn)高碳素錳鐵合金的方法，屬于微波加熱和硅錳合金冶煉技術(shù)領(lǐng)域。首先將碳質(zhì)還原劑和成分各異的多種錳礦石分別破碎然后混合均勻得到混合物料；將得到的混合物料置于微波裝置中，然后升溫至800~900℃保溫20~50min獲得熱態(tài)混合物料；將得到的熱態(tài)混合物料加入焦炭混合均勻，在礦熱爐熔煉得到高碳素錳鐵合金。本方法可直接利用各種成分的錳礦石，能最大限度的發(fā)揮各類錳礦石的特點(diǎn)，同時還能大幅降低原料成本。
【IPC分類】C22B47-00, C22B1-00, C22B4-06
【公開號】CN104561548
【申請?zhí)枴緾N201410748987
【發(fā)明人】彭金輝, 葉乾旭, 張利波, 朱紅波, 普靖中, 李磊, 楊大錦
【申請人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月10日