专利名称：用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法
技术领域：
本发明涉及一种冶炼方法，尤其是一种用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法，属钢铁冶金技术领域。
背景技术：
富锰渣为一种生产硅锰合金、锰铁、金属锰的原料，通常以富锰矿为原料通过高 炉、电炉冶炼铁水获得富锰渣，其生产成本较高。目前随着直接还原铁技术的发展，很多电炉也生产出含锰较高的熔融铁水，此类还原熔融铁水中因含有较高的硅、锰，在炼钢过程中通常被氧化吹损进入炉渣而被废弃，造成了锰资源的浪费。此外，含Si、Mn较高的还原熔融铁水无论用电炉还是转炉冶炼，均存在较多缺陷，如电炉冶炼周期长、渣量大，转炉冶炼温度难控制，渣量大，喷溅和吹损较严重。因此，如何高效利用电炉熔融还原所生产的高锰铁水中锰资源，以及确保后续炼钢生产的稳定顺行就显得尤为重要和迫切。
发明内容
为实现电炉熔融还原高锰铁水中锰资源的高效综合利用，显著降低成本，提高经济效益，同时使生产富锰渣后的半钢化学成分和温度稳定，满足后续炼钢工序的正常操作要求，本发明提供一种用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法。本发明提供的用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法，经过下列工艺步骤
A、将温度为1450-1530°C，化学成分为C 2. 70-3. 80 wt%、Si I. 10-1. 50 wt%、Mn
2.15-3. 20 wt%、S 0. 015-0. 032wt%、P 0. 095-0. 130 wt% 的电炉熔融还原高锰铁水，放入转
炉进行吹炼；
B、吹炼时，先降氧枪进行低枪位吹炼2.0-3. O分钟，之后提枪进行中枪位吹炼I. 0-2. O分钟，再提枪进行高枪位吹炼3. 0-4. O分钟；吹炼过程所用氧气纯度> 99. 5%、压力
0.65-0. 80MPa、供氧强度I. 7-2. 5m3 /min. t，供氧吹炼时间6-9分钟；
C、步骤B的吹炼结束后，转炉倒炉出半钢至钢包，出渣至渣盆，即获得化学成分如下的富锰渣MnO 34. 5-42. 5 wt%, SiO2 :16. 5-20. 5 wt%, Al2O3 :1. 4-2. 6 wt%, TiO2
1.8-2. 8 wt%, MgO 2. 1-3. 5 wt%, CaO :2. 4-3. 6 wt%, FeO :12. 4-15. 4 wt%，其余为 Fe 及不可避免的不纯物；以及化学成分为C I. 40-2. 30wt%, Si O. 07-0. 15 wt%, Mn O. 12-0. 25wt%, S 0. 014-0. 029 wt%，P 0. 078-0. 103 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，温度为1572-1608°C 的半钢。所述步骤B中，低枪位是氧枪枪口距炉底600_750mm ;中枪位是氧枪枪口距炉底700-800mm ;高枪位是氧枪枪口距炉底850_1000mm。本发明具有以下优点和效果将电炉熔融还原后的高锰铁水放入转炉，采用氧气顶吹冶炼工艺，通过恒压变枪操作法进行吹炼，吹炼过程中不加入任何造渣料，通过装炉制度、供氧制度、吹炼控制等工艺集成创新，使铁水中Mn、Si迅速氧化，渣中锰含量进一步提高，形成品位较高的富锰渣，实现了电炉熔融还原后的高锰铁水中锰资源的高效利用，以便用该富锰渣生产硅锰合金、锰铁、金属锰，不仅生产工艺简单，而且显著降低生产成本，提高经济效益，同时本发明方法生产富锰渣后的半钢化学成分和温度稳定，完全能满足后续炼钢工序的正常操作要求。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步描述。实施例I
A、将温度为1450°C，化学成分为C 2. 70 wt%、Si I. 10 wt%、Mn 2. 15 wt%、S 0. 015wt%、P 0. 095 wt%的电炉熔融还原高锰铁水，放入公称容量50吨的氧气顶底复吹转炉进行吹炼，冶炼过程不加入石灰、白云石等常规造渣料；
B、吹炼时，先降氧枪进行低枪位吹炼2.O分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底600mm处，之后提枪进行中枪位吹炼I. O分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底700mm处，再提枪进行高枪位吹炼3. O分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底850mm处；冶炼过程所用氧气纯度> 99. 5%、压力O. 65MPa、供氧强度I. 7m3 /min. t，供氧吹炼时间6分钟；
C、步骤B的吹炼结束后，转炉倒炉出半钢至钢包，出渣至渣盆，即获得化学成分如下的富猛禮:MnO 34. 5 wt%, SiO2 :16. 5 wt%, Al2O3 I. 4 wt%, TiO2 :1· 8 wt%, MgO :2· I wt%, CaO 2.4 wt%，FeO :12.4 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；以及化学成分为C I. 85 wt%, SiO. 10 wt%, Mn O. 19 wt%, S 0. 021wt%, P 0. 093 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，温度为1596 °C的半钢。实施例2
A、将温度为1489°C，化学成分为C 3. 30wt%, Si I. 36 wt%、Mn 2. 85 wt%、S 0. 023wt%、P 0. 116 wt%的电炉熔融还原高锰铁水，放入公称容量50吨的氧气顶底复吹转炉进行吹炼，冶炼过程不加入石灰、白云石等常规造渣料；
B、吹炼时，先降氧枪进行低枪位吹炼2.5分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底700mm处，之后提枪进行中枪位吹炼I. 5分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底750mm处，再提枪进行高枪位吹炼3. 5分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底950mm处；冶炼过程所用氧气纯度> 99. 5%、压力O. 80MPa、供氧强度2. 5m3 /min. t，供氧吹炼时间7. 5分钟；
C、步骤B的吹炼结束后，转炉倒炉出半钢至钢包，出渣至渣盆，即获得化学成分如下的富猛禮:MnO 40. 5 wt%, SiO2 :18. 5 wt%, Al2O3 2. I wt%, TiO2 :2. I wt%, MgO :2. 9 wt%, CaO 3. I wt%，FeO 14. 3 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；以及化学成分为C I. 40 wt%, SiO. 07wt%, Mn O. 12 wt%, S 0. 014wt%，P 0. 078 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；温度为1572°C的半钢。实施例3
A、将温度为 1530 °C，化学成分为C 3. 80 wt%、Si I. 50 wt%、Mn 3. 20 wt%、S0. 032wt%、P 0. 130 wt%的电炉熔融还原高锰铁水，放入公称容量50吨的氧气顶底复吹转炉进行吹炼，冶炼过程不加入石灰、白云石等常规造渣料；B、吹炼时，先降氧枪进行低枪位吹炼3.O分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底750mm处，之后提枪进行中枪位吹炼2. O分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底800mm处，再提枪进行高枪位吹炼4. O分钟，氧枪枪位控制在枪口距炉底IOOOmm处；冶炼过程所用氧气纯度> 99. 5%、压力O. 72MPa、供氧强度I. 9m3 /min. t，供氧吹炼时间9分钟；
C、步骤B的吹炼结束后，转炉倒炉出半钢至钢包，出渣至渣盆，即获得化学成分如下的富猛禮:MnO 42. 5 wt%, SiO2 :20. 5 wt%, Al2O3 2. 6 wt%, TiO2 :2. 8 wt%, MgO :3. 5 wt%, CaO
3.6 wt%，FeO 15. 4 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；以及化学成分为C 2. 30wt%, SiO. 15 wt%, Mn O. 25 wt%, S 0. 029 wt%, P 0. 103 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，温度为1608 °C的半钢。
权利要求
1.一种用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法，其特征在于经过下列工艺步骤A、将温度为1450-1530 °C，化学成分为C 2. 70-3. 80 wt%、Si I. 10-1. 50 wt%、Mn 2.15-3. 20 wt%、S 0. 015-0. 032wt%、P 0. 095-0. 130 wt% 的电炉熔融还原高锰铁水，放入转炉进行吹炼； B、吹炼时，先降氧枪进行低枪位吹炼2.0-3. O分钟，之后提枪进行中枪位吹炼I. 0-2. O分钟，再提枪进行高枪位吹炼3. 0-4. O分钟；吹炼过程所用氧气纯度> 99. 5%、压力0.65-0. 80MPa、供氧强度I. 7-2. 5m3 /min. t，供氧吹炼时间6-9分钟；C、步骤B的吹炼结束后，转炉倒炉出半钢至钢包，出渣至渣盆，即获得化学成分如下的富锰渣MnO 34. 5-42. 5 wt%, SiO2 :16. 5-20. 5 wt%, Al2O3 :1. 4-2. 6 wt%, TiO2 1.8-2. 8 wt%, MgO 2. 1-3. 5 wt%, CaO :2. 4-3. 6 wt%, FeO :12. 4-15. 4 wt%，其余为 Fe 及不可避免的不纯物；以及化学成分为C I. 40-2. 30wt%, Si O. 07-0. 15 wt%, Mn O. 12-0. 25wt%, S 0. 014-0. 029 wt%，P 0. 078-0. 103 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，温度为1572-1608°C 的半钢。
2.如权利要求I所述的冶炼方法，其特征在于所述步骤B中，低枪位是氧枪枪口距炉底·600-750mm ;中枪位是氧枪枪口距炉底700-800mm ;高枪位是氧枪枪口距炉底850-1000mm。
全文摘要
本发明提供一种用电炉熔融还原高锰铁水生产富锰渣的冶炼方法，将电炉熔融还原后的高锰铁水放入转炉，通过恒压变枪操作法进行吹炼，吹炼过程中不加入任何造渣料，并在氧气纯度≥99.5%、压力0.65-0.80MPa、供氧强度1.7-2.5m3/min.t条件下，供氧吹炼时间6-9分钟，使铁水中Mn、Si迅速氧化，渣中锰含量进一步提高，形成品位较高的富锰渣，实现了电炉熔融还原后的高锰铁水中锰资源的高效利用，以便用该富锰渣生产硅锰合金、锰铁、金属锰，不仅生产工艺简单，而且显著降低生产成本，提高经济效益，同时本发明方法生产富锰渣后的半钢化学成分和温度稳定，完全能满足后续炼钢工序的正常操作要求。
文档编号C21C5/32GK102965464SQ201210481978
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月25日 优先权日2012年11月25日
发明者张卫强, 陈伟, 李金柱, 赵卫东, 刘明生, 杨春雷, 章祝雄 申请人:武钢集团昆明钢铁股份有限公司