[发明专利]高碳锰铁的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金冶炼领域，更具体地讲，涉及一种以炼钢除尘灰、锰矿、含碳物料、石英砂、萤石为原料冶炼高碳锰铁的方法。

背景技术

高碳锰铁主要是由锰、铁两种元素组成的合金，锰铁是炼钢生产中用得最多的一种脱氧剂和合金化材料。锰铁作为合金元素添加剂，能增强钢的硬度、延展性、韧性和抗磨能力。它广泛应用于结构钢、工具钢、不锈耐热钢、耐磨钢等合金钢中。锰还有脱硫和减少硫的有害影响作用。

公开号为CN103088244A的中国专利公开了一种锰铁合金及制备方法。该锰铁合金其的组成按重量百分比包括有50～70％的锰，3～5％的硅，低于1.0％的碳，低于0.1％的磷，低于0.02％的硫，不超过2％的其它杂质，余量为铁。其制备方法包括：选用按重量百分组成计算含碳低于1.0％的废钢材，加入占钢材重量13～15％的钙系除磷剂，其中，钙系除磷剂中硅重量含量为30～35％；在上述原料全部熔化后，加入调渣剂造渣，造渣完毕后再加入除渣剂除渣，保持炉温在1350±30℃，再依次加入锰进行炼制，然后出炉浇铸成锭。该申请中所得到的锰铁合金的磷和碳含量低于钢材的要求，解决了现有的锰铁合金中的磷和碳含量过高问题。

公开号为CN102586669A的中国专利公开了一种生产低碳锰铁的方法，用电解金属锰片或电解金属锰粉做原料，加0.5～30%的铁，采用中频炉将电解金属锰片和铁熔融，在铸锭时，边浇铸，边将电解金属锰片或电解金属锰粉撒入铸模中，熔融的低碳锰铁包裹电解金属锰片或电解金属锰粉形成一个整体的铸锭，再将铸锭破碎成低碳锰铁。与完全用熔融法生产的低碳锰铁相比，其产品杂质含量略低，产品抗氧化性能相同，每吨产品能耗将大大降低。

公开号为CN101775508A的中国专利公开了一种低碳锰铁的生产方法，该法将高炉冶炼富锰渣、精炼电炉生产低碳锰铁、精炼渣炉外摇包贫化处理三种生产方法有机衔接并联动作业，冶炼中间过程(液态富锰渣→精炼电炉、液态低碳硅锰→精炼电炉、精炼渣→炉外摇包)全部热装热兑，生产出符合国家标准(GB/T3795-1996)的低碳锰铁。成功地解决了现有低碳锰铁生产过程中存在的生产用主要原料资源紧张、价格高、产品综合能耗高、产品生产成本高的难题。

公开号为CN101368244A的中国专利公开了一种低碳锰铁的生产工艺。该生产工艺包括用废锰粉或锰硅合金加入去碳剂通过电弧炉熔化后，再加入去磷剂、去硫剂送入摇包进行初步脱硅，从而得到低碳、低磷、低硫、高硅的锰硅合金，然后倒入到精炼炉中，在精炼炉中加入合格锰矿和生石灰，即得到优质的低碳锰铁。该发明生产成本低、节约能源资源，减少了环境污染，废渣可作为水泥厂原料。

然而，以上现有技术均未涉及高碳锰铁的冶炼方法。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的之一在于提供一种以炼钢除尘灰、锰矿、石英砂、含碳物料和萤石为原料冶炼高碳锰铁的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高碳锰铁的冶炼方法。所述冶炼方法包括以下步骤：按重量计，将20～30份的炼钢除尘灰、45～55份的锰矿、3～5份的石英砂、20～25份的含碳物料和0.5～1份的萤石加入矿热炉中进行加热熔分；待炉料熔化后，保温并控制炉内熔池中的铁水温度为1550～1650℃，得到高碳锰铁液和熔分渣；将所述高碳锰铁液和熔分渣进行分离，得到的高碳锰铁液的成分按重量百分比计为Mn50～60%、C7.0～7.5%、Si2.5～4.5%、P≤0.2%、S≤0.03%以及余量的铁。

根据本发明高碳锰铁的冶炼方法的一个实施例，所述冶炼方法包括按重量计将22～28份的炼钢除尘灰、48～53份的锰矿、3.5～4.5份的石英砂、21～24份的含碳物料和0.6～0.9份的萤石加入矿热炉中进行加热熔分。

根据本发明高碳锰铁的冶炼方法的一个实施例，按重量百分比计，所述炼钢除尘灰中含有SiO₂5～8%、CaO15～25%、TFe50～70%、P≤0.1%、S≤0.05%和MnO1～2%。

根据本发明高碳锰铁的冶炼方法的一个实施例，按重量百分比计，所述锰矿中含有MnO40～60%、Fe₂O₃5～10%、CaO10～20%、SiO₂10～20%、Al₂O₃3～8%、MgO≤5%、P≤0.1%和S≤0.05%。