[发明专利]一种利用脱磷站进行铁水脱锰的工艺

说明书

技术领域

    本发明涉及一种利用脱磷站进行铁水脱锰的工艺，属于冶金行业铁水预处理技术领域。

背景技术

在钢铁冶炼工艺中，低锰产品为保证产品性能，需保证铁水入转炉的锰含量在0.10%以下。背景技术中，高炉出铁时采用简易脱锰法，即在出铁时添加脱锰剂，这种方法虽然可以部分脱锰，但是脱锰率很低，仅30%左右，Mn含量仍达0.20-0.30%，无法满足转炉工艺要求。如果建设专门的铁水脱锰站，需要大量的资金投入。

发明内容

本发明目的是提供一种利用脱磷站进行铁水脱锰的工艺，利用企业现有的铁水脱磷站，完成铁水脱锰，不需要大量资金投入，脱锰效果好，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种利用脱磷站进行铁水脱锰的工艺，包含如下步骤：

①利用已有的铁水脱磷站的供辅系统、动力系统、喷吹系统、称量系统、操控系统，进行脱锰操作；

②脱锰剂采用氧化铁皮，铁水温度控制在1300℃到1400℃区间；配置顶吹氧枪，调整吹氧量，控制铁水的温度不降低；控制炉渣碱度R<1.0。

脱锰剂中添加10%的SiO2，按质量百分比，脱锰剂作为100%，再添加20%的SiO2。

更具体的工艺步骤：使用带倾翻装置的铁水车运行到预处理站的处理位，进行测量铁水液面高度，同时进行测温取样；按测温取样结果设定喷吹、吹氧参数；开始喷吹，处理自动开始，喷枪氧枪下降、到设定位后开始喷吹，根据铁水成分由计算机计算脱锰剂加入量，进行脱锰，脱锰完毕提升喷枪和氧枪，再进行测温和取样，等待试样结果同时，倾翻铁水包扒脱锰渣；最后铁水车开出，吊运铁水兑入转炉冶炼。

根据铁水成分由计算机计算脱锰剂加入量，脱锰反应式如下：

[Mn]+1/2(O2)=MnO

[Mn]+(FeO)+(SiO2)=MnO.SiO2+[Fe]

根据以上反应式计算，如果将铁水中[Mn」从0.30%脱到0.06%，按FeO中氧的利用效率0.25计算，每吨铁水需要加入脱锰剂12.6kg。脱硅消耗氧化铁：按脱去0.2%Si计算，需消耗9.5kg/t脱锰剂。

还原55克Mn需要16克氧或72克FeO；而采用Fe2O3则只需53.33克。本着资源综合利用的方针及低成本原则，本发明选择氧化铁皮作为脱锰剂。

关于铁水温度控制，脱锰反应只有在脱锰剂熔化的情况下才能有效实现铁水脱锰反应，较高的铁水温度有利于脱锰剂的熔化。但从氧化反应来说，脱锰反应为放热反应，铁水温度越低，锰的氧化越快，终点[Mn]也就越低。本发明通过实验证明，温度在1300℃到1400℃区间，脱锰的反应平衡常数基本不受铁水温度的影响，保持恒定值。在一定吹氧量和吹氧速率条件下以及脱锰剂能够充分熔化的情况下，铁水温度在这个温度区间内越低，渣中FeO越高，脱锰速率越大，且终点[Mn」越低。在喷吹脱锰过程中，引起铁水温降因素有喷吹搅拌、铁水及铁水罐辐射散热和加入脱锰剂的吸热等。所以，本发明脱锰喷吹需考虑进行吹氧控温工艺，配置顶吹氧枪，可以根据调整吹氧量控制铁水的温度不降低。

关于炉渣碱度控制，在一定温度条件（如T=1400℃）下，炉渣碱度对铁水中锰的氧化有很大影响，碱度指标R=1.9时回锰非常严重，脱锰率小于18%；R=0.5时，没有回锰现象，脱锰率高达74%。低碱度条件下，铁水的[Si]越高，脱锰速率越快，脱锰率越高。高碱度条件下，脱锰速率很缓慢，且脱锰率很低，一般小于23%。脱锰剂中添加过多的CaO会提高炉渣碱度，不利于脱锰进行，本发明经过试验得到最佳结果，控制炉渣碱度R<1.0。

由于SiO2氧势低于MnO，脱锰反应总伴随着脱硅反应。添加SiO2可以抑制脱硅反应、促进脱锰反应。脱锰剂中添加10%的SiO2后，可使脱硅率降低5.7%，脱锰率提高6.7%。

本发明的积极效果：采用本发明，铁水锰降低到0.05-0.10%，完全满足低锰钢种冶炼需求，产品质量获得明显提升，吨钢售价增加200元/吨；本发明在不增加成本和投资的基础上，利用现有的脱磷站推行铁水脱锰技术，可行性高、应用前景广阔。

附图说明

附图1是本发明实施例工艺流程示意图；

附图2是本发明实施例一脱锰效果图；

附图3是本发明实施例二脱锰效果图；

附图4是本发明实施例三脱锰效果图。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。