专利名称：中、低碳锰铁的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种使用转炉生产中、低碳锰铁的工艺方法，属于铁合金精炼领域。
中、低碳锰铁是炼钢的重要原料，目前的电硅热法，使用的原料为锰矿、锰硅合金、石灰，使用的热源主要来自于电能，生产成本比较高，虽然工艺稳定、成熟，但无潜力可挖。为降低生产成本、节约能源、急需开发制造中、低碳锰铁的新工艺。现在许多国家都对这类工艺进行了大量的研究，其中转炉法生产铁合金的工艺以其成本低，等优点尤为引人注目。美国专利US 5047081公开一种熔融Cr金属的脱碳方法，欧洲专利EP446860公开一种在备有顶、底吹的转炉中熔化原料金属和合金。但转炉吹氧法生产中、低碳锰铁，普遍存在以下问题1、挥发现象，因为锰的熔点1246℃和沸点2120℃都很低，在吹氧脱碳过程中，温度达到1600℃以上，致使锰挥发严重，影响锰的回收率。
2、喷溅现象，由于吹氧脱碳逐渐进行的过程中，随着熔池温度的升高，CO气体的形成，会发生溶液从炉口喷出的现象，损失严重，影响操作及锰回收率。
3、炉衬腐蚀现象，由于在吹氧脱碳过程中，碳素锰铁水中的硅首先氧化，形成SIO2熔体，浸蚀炉墙，造成炉体寿命短，影响生产成本。
本发明的发明目的是，为克服上述转炉生产中、低碳锰铁工艺所带来的挥发、喷溅及腐蚀现象，提供一种操作简单、锰回收率高，能减少炉衬腐蚀，节省能源的生产中、低碳锰铁的新方法。
为实现上述发明的目的，本发明采取了如下方案本发明其特征在于它是将液态碳素锰铁在转炉内吹氧脱碳得到中、低碳锰铁，其工艺步骤依次如下A、吹氧脱碳，将温度为1220～1300℃的液态碳素锰铁倒入转炉内，向转炉内吹入氧气，进行脱碳反应，供氧强度控制在2.5～3.5Nm3/min.T.吹炼过程脱碳温度控制在1530℃～1800℃，吹炼时间每5吨为30～45分钟；由于在吹氧脱碳过程中，碳素锰铁水中的硅首先氧化，形成SIO2熔体，为保护炉衬，使炉渣成为碱性，吹氧的过程中向炉内加入造渣剂石灰50～200Kg/T，为保证炉渣的流动性，防止喷溅损失，向炉内加造渣剂萤石0～200Kg；为控制熔池温度，防止锰的挥发，向炉内加入冷却剂锰矿0～200Kg/T及碎中锰0～200K/T，当碳的含量为2％以下时，脱碳结束，停止供氧；搅拌、还原，向炉内加入还原剂硅锰合金50～200Kg/T，还原上速吹氧时部分被氧化的锰，同时在转炉底侧吹入惰性气体氮气N2或氩气Ar或二氧化碳CO2，形成动力学条件，加速还原反应，吹入强度为0.09～0.12Nm3/min.T，反应完毕出炉得到中、低碳锰铁。
本发明在脱碳过程中所加入的造渣剂石灰、萤石以使炉渣碱度控制在1.2～1.3，炉碱度为CaO与SIO2之比；所述的硅锰合金、锰矿、碎中锰、萤石等原料粒度控制在5～20mm左右；向转炉吹氧的氧枪喉口直径控制在10～20mm。
本发明与现有技术相比有如下优点本发明改变了传统的电硅热法，采用转炉对液态的碳素锰铁进行吹氧脱碳，通过对吹氧量、炉池温度的严格控制，使产品质量符合要求，锰的回收率达到90％以上，又能在不增加成本的基础上提高工业生产的稳定性。该方法具有操作简单、原料要求范围宽，生产周期短，节省能源，以氧代电，适合中、低碳锰铁的大规模连续生产。
本发明的
图1为本发明的工艺流程示意图。
1碳素锰铁；2石灰；3萤石；4还原剂硅锰合金；5氧气；6氮气N2、氩气Ar或二氧化碳CO2；7冷却剂锰矿及碎中锰；8氧枪喉口；本发明的具体实施方式
如下实施例1参见附图1，将液态碳素锰铁5T，其成分(按百分比含量计，锰Mn74.5、硅Si0.2、磷P0.19、碳C6.7、硫S0.004)装入转炉内，向炉内吹氧，供氧强度2.7Nm3/min.T，吹炼时间32分钟，同时加入100Kg碎中锰，500Kg石灰，脱碳结束后，底枪切换为惰性气体N2或Ar进行搅拌，同时加入600Kg硅锰合金，还原渣中的氧化锰。反应完毕出炉，出炉温度1500℃，得到中碳锰铁5.0吨(成分为锰Mn75.5、硅Si0.5、磷P0.2、碳C1.8、硫S0.006)，炉渣碱度R=1.24。
实施例2将液态碳素锰铁50T，其成分(按百分比含量计锰Mn74.6、硅Si0.5、磷P0.19、碳C6.7、硫S0.004)装入转炉内，向炉内吹氧，供氧强度3Nm3/min.T，吹炼时间40分钟，同时加入200Kg锰矿，450Kg石灰，脱碳结束后，底枪切换为惰性气体氮气N2进行搅拌，后加入650Kg硅锰合金，还原渣中的氧化锰，反应完毕出炉，出炉温度1570℃，得到低碳锰铁4.9吨(成分为锰Mn75.5、硅SI0.5、磷P0.2、碳C0.60硫S0.006)，炉渣碱度R=1.2。
权利要求
1.中、低碳锰铁的生产方法，其特征在于它是将液态碳素锰铁(1)在转炉内吹氧脱碳得到中、低碳锰铁，其工艺步骤依次如下A、吹氧脱碳，将温度为1220～1300℃的液态碳素锰铁(1)倒入转炉内，向转炉内吹入氧气(5)，进行脱碳反应，供氧强度控制在2.5～3.5Nm3/min.T，吹炼过程脱碳温度控制在1530℃～1800℃，吹炼时间每5吨为30～45分钟；为保护炉衬，使炉渣成为碱性和保证炉渣的流动性，防止喷溅损失，吹氧的过程中向炉内加入造渣剂(2)石灰50～200Kg/T，萤石(3)0～200Kg，为控制熔池温度，防止锰的挥发，向炉内加入冷却剂(7)锰矿0～200Kg/T及碎中锰0～200Kg/T，当碳的含量为2％以下时，脱碳结束，停止供氧；B、搅拌、还原，向炉内加入还原剂(4)硅锰合金50～200Kg/T，还原上述吹氧时部分被氧化的锰，同时在转炉底侧吹入惰性气体(6)进行搅拌，如氮气N2或氩气Ar或二氧化碳CO2，吹入强度为0.09～0.12Nm3/min.T，来加速还原反应，反应完毕出炉得到中、低碳锰铁。
2.根据权利要求1所述的中、低碳锰铁的生产方法，特征在于向炉内加入的造渣剂(2、3)石灰和萤石以使炉渣碱度控制在1.2～1.3，炉渣碱度为CaO与SiO2之比。
3.根据权利要求1所述的中、低碳锰铁的生产方法，其特征在于所述的硅锰合金、锰矿、碎中锰及萤石原料粒度均控制在5～20mm左右。
4.根据权利要求1所述的中、低碳锰铁的生产方法，其特征在于氧枪喉口(8)直径控制在10～20mm。
全文摘要
本发明公开一种中、低碳锰铁的生产方法,属于铁合金精炼领域。该方法首先将液态碳素锰铁倒入转炉内后吹入氧气,进行脱碳反应,供氧强度为2.5－3.5Nm
文档编号C22C22/00GK1219599SQ9712324
公开日1999年6月16日 申请日期1997年12月11日 优先权日1997年12月11日
发明者魏殿政, 史绍纯, 包永锋, 张凤利, 李绍革 申请人:辽阳亚矿铁合金有限公司