专利名称：一种用锰矿石在lf炉合金化的方法
技术领域：
本发明涉及一种用锰矿石在LF炉合金化的方法，属于炼钢生产技术领域。
背景技术：
在转炉炼钢过程中，利用廉价的锰矿石代替锰铁或硅锰合金实现合金化，具有明显的成本优势，同时该方法减少了生产硅锰合金的中间环节，达到节约资源、降低能耗、节能减排的目的，具有良好的社会效益和可观的经济效益。目前，该方法在国外转炉冶炼中得到广泛的利用，日本各大钢厂在铁水“三脱”的基础上，已经将锰矿直接还原合金化技术全面应用于实践。国内也进行了大量的研究，宝钢300t转炉在少渣冶炼条件下进行锰矿石直接还原试验，锰回收率稳定在50%以上(蒋小放、陈兆平.宝钢转炉少渣炼钢的实践[J].宝钢技术.2003(1) :5-8)。济钢25t转炉利用锰矿石代替部分球团矿使用，可以促进化渣， 提高转炉终点锰的含量，大幅降低炼钢成本(谢中堃，刘洪波，戴辉永，孟凡玉.锰矿石熔融还原技术在济钢25t转炉上的应用[J].山东冶金.2002(6) :36-37)。鞍钢转炉在常规冶炼条件下进行锰矿石直接还原试验，锰的平均回收率大于50%。此外攀钢、武钢等也都进行过相关的试验研究，结论基本相似。此外，由于国内贫锰矿资源较多，贫锰矿石MnO含量15%_35%，Mn含量
11.6%-27. 1%。国内炼钢同行也对利用贫锰矿替代萤石促进转炉化渣进行了实践，并有相应的专利产生贫锰矿粉与铁氧化物、石灰、粘结剂制备的转炉强化熔渣剂在转炉冶炼中具有促进化渣、减少喷溅、降低钢铁料消耗的作用(沈昶，转炉强化熔渣剂及其制备方法和使用方法，CN200910251480. 8)。由于贫锰矿Mn含量低，在转炉的强氧化条件下，只具有促进化渣的作用，Mn回收率太低，难以起到合金化作用。
背景技术：
转炉中使用锰矿合金化存在的问题是即使是锰矿石，在转炉的强氧化性气氛中，也存在Mn的回收率影响因素多(如锰矿石加入量和加入时机、渣量、终点碳、底吹强度、供氧强度等)，Mn回收率偏低(最高50%左右)，锰的回收率不稳定等缺点。
发明内容
本发明目的是提供一种用锰矿石在LF炉合金化的方法，低成本、高回收率，大幅降低炼钢成本、获得很好的合金化效果，解决背景技术存在的上述问题。本发明技术方案是
一种用锰矿石在LF炉合金化的方法，包含如下工艺步骤在转炉出钢后，把锰矿石作为顶渣加入钢包或在LF炉随渣料一起加入，LF炉起弧化渣，在化渣的同时加入碳化硅造还原渣，保持白渣，锰还原结束后，精炼结束。所述的锰矿石成分，质量百分比(%) =MnO 40-65 ；Si02 5-10 ；CaO 1-5 ；MgO0. 5-1. 5 ；FeO 5-10 ；A1203 0. 5-5 ；P 0. 035-0. I ；S 0. 03-0. 15 ；H20〈3。所述猛矿石的粒度为5_80mm。本发明根据LF炉添加各种物料的成分，锰矿石替代硅灰石、萤石，替代部分硅锰合金，减少娃猛合金加入量。经过物料平衡计算，锰矿石的加入量为3-6kg/t ;锰矿石替代硅灰石、萤石，替代部分娃猛合金，减少娃猛合金加入量；替代的娃猛合金，减少的加入量为2. 2-4. 5kg/t。所说的碳化娃采用55碳化娃还原猛矿石,需55碳化娃0. 9-1. 8kg/1 ;所说的碳化硅采用75碳化硅还原锰矿石，需75碳化硅0. 66-1. 32 kg/t。根据硅还原锰反应的热效应计算可知，加入锰矿石后，电耗相应增加3. 5-7. 5kwh/to加入锰矿石后，为保证精炼渣的碱度，应补加石灰2-3kg/t。在冶炼硅镇静钢时，精炼渣的典型成分，质量百分比(%) =CaO 40-50 ；MgO 10-11 ；SiO2 25-30 ；MnO 0. 5-1 ；FeO 0. 3-0. 6 ；P 0. 05-0. I ；S 0. 4-0. 6 ；R I. 5-1. 8。锰回收率的计算方式为锰回收率=实际增锰量+理论增锰量X 100% 炼钢成本变化量=锰矿石成本-硅锰合金成本-硅灰石成本-萤石成本+碳化硅成本+石灰成本+增加的电费。本发明的创新点(1) LF炉内为还原气氛，转炉为氧化气氛，因此，锰矿石在LF炉合金化可以获得比在转炉合金化更高和稳定的回收率。(2)本发明首次把廉价的锰矿石应用在LF炉上进行合金化，代替昂贵的硅锰合金或锰铁。(3)本发明所涉及的锰矿石与贫锰矿石不同，猛矿石中Mn含量30%_50%。本发明的有益效果是锰的回收率可以达到90%以上，明显降低炼钢成本，同时锰矿石在LF炉具有良好的化渣效果，可以代替部分萤石，以减少环境污染和包衬侵蚀。
具体实施例方式以下通过实施例对本发明作进一步说明。实施例1，本发明应用于50tLF炉，冶炼钢种为硬线钢，钢号为45#。锰矿石的主要成分Mn45%、Si029 . 8%、H203% ;硅锰合金的主要成分Mn66%、Si 17% ；55碳化硅的主要成分SiC55%、游离C17%、游离Si0217% ;石灰有效Ca085%。目前，各种物料的价格为，锰矿石1830元/t ;硅锰合金7900元/t ;55%碳化硅2600元/t ;石灰:500元/t ;娃灰石1600元/t ;萤石1000元/t ；电费0. 52元/kwh。在LF炉精炼工序，加入锰矿石200kg (可替代硅锰合金137kg、硅灰石170kg、萤石80kg),石灰300kg,碳化娃200kg,电耗增加250kwh。精炼渣的组成为
炉次 CgJ IfO SiO: : Iril FeO PSRI 47. S5 11. 14 26.38 0.75 Li 52 0.2 0.50 1.81
锰的回收率
炉次钢水:i I大包In调锰前In理论增輪畺实际增锰量In Kl回收率I 实施例 I 51.5t 0.39% 0.55% 0.175% 0.16% 91.56%一^
炼钢成本变化量=366-1083-272-88+457+50+119=-451 元 说明使用此方法可以降低炼钢成本9元/t。通过对钢材的质量检验和实际使用，钢材完全达到质量要求。
实施例2
本发明应用于50tLF炉，冶炼钢种为焊丝钢，钢号为ER70S-6。锰矿石主要成分Mn45%、Si029 . 8%、H203% ;低碳低磷硅锰合金主要成分Mn62%、Si26% ;低铝硅铁主要成分Si75% ；75碳化硅主要成分SiC75% ，石灰:有效Ca085%。目前，各种物料的价格为，锰矿石1830元/t ;低碳低磷硅锰合金8600元/t ;低铝硅铁:8500元/t ;75%碳化硅:3200元/t ;石灰:500元/t ;萤石:1000元/1 ;电费:0. 52兀 /kwhο在LF炉精炼エ序，加入锰矿石250kg(可替代低碳低磷硅锰合金195kg、萤石80kg),低招娃铁420kg,石灰380kg,碳化娃66kg,电耗增加300kwh。精炼渣的组成为
权利要求
1.一种用锰矿石在LF炉合金化的方法，其特征是包含如下工艺步骤在转炉出钢后，把锰矿石作为顶渣加入钢包或在LF炉随渣料一起加入，LF炉起弧化渣，在化渣的同时加入碳化硅造还原渣，保持白渣，锰还原结束后，精炼结束。
2.根据权利要求I所述的用锰矿石在LF炉合金化的方法，其特征在于所述的锰矿石成分，质量百分比(%) MnO 40-65 ；Si02 5-10 ；CaO 1-5 ；MgO 0. 5-1. 5 ；FeO 5-10 ；A12030. 5-5 ；P 0. 035-0. I ；S 0. 03-0. 15 ；H20〈3。
3.根据权利要求2所述一种用锰矿石在LF炉合金化的方法，其特征在于所述锰矿石的粒度为5_80mm。
4.根据权利要求I或2所述的用锰矿石在LF炉合金化的方法，其特征在于锰矿石的加入量为3-6kg/t ；所述的锰矿石替代硅灰石、萤石，替代部分硅锰合金，减少硅锰合金加入量；替代的硅锰合金，减少的加入量为2. 2-4. 5kg/t。
5.根据权利要求4所述的用锰矿石在LF炉合金化的方法，其特征在于加入锰矿石后，为保证精炼渣的碱度，应补加石灰2-3kg/t。
全文摘要
本发明涉及一种用锰矿石在LF炉合金化的方法，属于炼钢生产技术领域。技术方案是在转炉出钢后，把锰矿石作为顶渣加入钢包或在LF炉随渣料一起加入，LF炉起弧化渣，在化渣的同时加入碳化硅造还原渣，保持白渣，锰还原结束后，精炼结束。锰矿石的加入量为3-6kg/t；所述的锰矿石替代硅灰石、萤石，替代部分硅锰合金，减少硅锰合金加入量；替代的硅锰合金，减少的加入量为2.2-4.5kg/t。本发明首次把廉价的锰矿石应用在LF炉上进行合金化，代替昂贵的硅锰合金或锰铁，锰的回收率可以达到90%以上，明显降低炼钢成本，同时锰矿石在LF炉具有良好的化渣效果，可以代替部分萤石，以减少环境污染和包衬侵蚀。
文档编号C21C7/076GK102758066SQ20121021263
公开日2012年10月31日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者刘善喜, 刘连祥, 常金宝, 张朝发, 李双武, 王新东, 韩志杰, 项有兵, 马德刚 申请人:河北钢铁股份有限公司唐山分公司