专利名称：一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法
技术领域：
本发明属于黑色金属冶金技术领域，涉及一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法。
背景技术：
在炼钢工业中，使用锰硅合金取代传统硅铁、锰铁进行脱氧及合金化已在多数钢种中应用。但由于锰硅合金含碳、磷等元素偏高，不能应用在低碳、超低碳钢中，这些低碳、 超低碳钢种只能用金属锰进行合金化。本发明通过控制锰硅合金的含硅量，控制锰硅合金中碳、磷、硫等有害元素，生产的微碳锰硅合金中碳、磷含量小于0. 1%，低碳锰硅合金中碳含量小于0. 3%，磷含量小于0. 1%，锰、硅含量满足冶炼超低碳钢的要求。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法，通过控制锰硅合金的含硅量，控制锰硅合金中碳、磷、硫等有害元素，生产的微碳锰硅合金中碳、磷含量小于0. 1%，低碳锰硅合金中碳含量小于0.3%，磷含量小于0. 1%，锰、硅含量满足冶炼超低碳钢的要求。本发明的技术方案是一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法，(1)选用单位极心圆功率密度为1600 2200KVA/m2，电极下插深度足以满足二次电流电压比为300 450，炉膛深度为电极直径2倍的矿热炉；(2)炉料配比以质量百分含量计，含锰40wt% 50wt%的锰矿40 50份；含锰 20wt% 40wt%的锰渔15 50份，焦炭15 25份，硅石10 20 ；(3)操作控制控制炉渣碱度在0.6 0.8，二氧化硅回收率控制在50% 55%之间；(4)出炉、浇铸工艺为每两到三小时出一炉，渣铁混出，采用铁水包装铁水，多余炉渣利用渣铁比重差异从铁水包上部流口流出后直接水淬，确认无铁水流入铁水包后，铁水包镇静10分钟后扒出上部残渣，然后将低碳、微碳锰硅合金浇铸到锭模中，再推掉合金上部高碳层，待合金冷却后，精整入库，采用矿热炉一步法生产的微碳锰硅合金中碳、磷含量小于0. 1%，低碳锰硅合金中碳含量小于0.3%，磷含量小于0. 1%。本发明与现有技术相比具有如下显著进步(1)在矿热炉内一步法生产低碳、微碳锰硅合金；(2)这种合金可用于炼钢生产中脱氧剂合金剂；(3)其低碳、低磷的性质可满足大多钢种的使用要求，特别是可以在低碳、超低碳钢中直接进行合金化，明显降低生产成本。
具体实施例方式实施例1 采用12500KVA矿热电炉，极心园直径2700mm，单位极心圆功率密度为1600KVA/m2,电极直径1050mm，炉膛深度为2100mm，使用二次电压166v，电流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 ；锰含量40. 17wt %的锰矿石300kg ；锰含量39. 54wt %的富渣260kg ；锰含量20. 35 %的中锰渣 140kg混合为一批料，通过料仓连续加入炉内。经两小时冶炼，加入10批左右原料，耗电 20000度出炉。炉渣碱度为0.6，二氧化硅回收率为53%。炉前用铁水包盛铁，钢包盛渣，并对炉渣进行水淬。铁水经过10分钟镇静后扒出残渣，然后浇铸到锭模中，再推掉合金上面的高碳层，冷却后精整入库。实施例2:采用25000KVA矿热电炉，极心园直径3900mm，单位极心圆功率密度为1675KVA/ m2，电极直径1400mm，炉膛深度为2800mm，使用二次电压200v，电流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 ；锰含量 44. 89wt %的锰矿石280kg ；锰含量26. 38wt %的富渣280kg ；锰含量20. 35 %的中锰渣 140kg混合为一批料，通过料仓连续加入炉内。经两小时冶炼，加入20批左右原料，耗电 40000度出炉。炉渣碱度为0.6，二氧化硅回收率为53%。炉前用铁水包盛铁，钢包盛渣，并对炉渣进行水淬。铁水经过10分钟镇静后扒出残渣，然后浇铸到锭模中，再推掉合金上面的高碳层，冷却后精整入库。实施例3:采用30000KVA矿热电炉，极心园直径4000mm，单位极心圆功率密度为2200KVA/ m2，电极直径1550mm，炉膛深度为3100mm，使用二次电压182v，电流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 ；锰含量 49. 05wt %的锰矿石280kg ；锰含量22. 15wt %的富渣260kg ；锰含量21. 94 %的中锰渣 160kg混合为一批料，通过料仓连续加入炉内。经两小时冶炼，加入25批左右原料，耗电 50000度出炉。炉渣碱度为0.8，二氧化硅回收率为53%。炉前用铁水包盛铁，钢包盛渣，并对炉渣进行水淬。铁水经过10分钟镇静后扒出残渣，然后浇铸到锭模中，再推掉合金上面的高碳层，冷却后精整入库。
权利要求
1. 一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法，其特征是(1)选用单位极心圆功率密度为1600 2200KVA/m2，电极下插深度足以满足二次电流电压比为300 450，炉膛深度为电极直径2倍的矿热炉；(2)炉料配比以质量百分含量计，含锰40wt% 50wt %的锰矿40 50份；含锰 20wt% 40wt%的锰· 15 50份，焦炭15 25份，硅石10 20 ；(3)操作控制控制炉渣碱度在0.6 0. 8，二氧化硅回收率控制在50% 55%之间；(4)出炉、浇铸工艺为每两到三小时出一炉，渣铁混出，采用铁水包装铁水，多余炉渣利用渣铁比重差异从铁水包上部流口流出后直接水淬，确认无铁水流入铁水包后，铁水包镇静10分钟后扒出上部残渣，然后将低碳、微碳锰硅合金浇铸到锭模中，再推掉合金上部高碳层，待合金冷却后，精整入库，采用矿热炉一步法生产的微碳锰硅合金中碳、磷含量小于0. 1 %，低碳锰硅合金中碳含量小于0.3%，磷含量小于0. 1%。
全文摘要
本发明一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法，属于黑色金属冶金技术领域，采用极心圆功率密度为1600～2200KVA/m2，二次电流电压比为300～450，炉膛深度为电极直径2倍的矿热电炉，用冶金焦炭直接还原锰矿石、硅石中的锰、硅元素，经过2～3小时的连续冶炼，控制炉渣碱度在0.6～0.8，采用分渣后浇注的方式生产低碳、微碳锰硅合金。
文档编号C22B4/06GK102181639SQ20111010765
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者关键, 刘维国, 唐玉鹏, 王志成, 管庆新, 高辉 申请人:中钢集团吉林铁合金股份有限公司