[发明专利]一种提高锰矿直接合金化钢水锰收得率的方法

说明书

技术领域

本发明属于转炉或电炉炼钢锰合金化技术领域，具体涉及一种锰矿直接合金化的方法，特别是关于提高锰矿直接合金化钢水锰收得率的方法。

背景技术

为了降低炼钢成本，冶金工作者尝试从原料、冶炼工艺等方面进行了许多有益的探讨和研究，如用廉价的初级品或氧化物矿物质代替合金对钢进行直接合金化就是其中方法之一。在众多直接合金化工艺中，锰矿直接合金化受到了高度重视。

锰矿直接合金化给钢铁企业带来较好的效益，但从目前的国内锰矿还原的研究结果看，在炼钢过程中锰矿还原的效果不佳，锰的回收率较低，没有广泛地应用到实际生产中，主要存在的问题是：

(1)在转炉内加入锰矿或锰矿复合球团，由于转炉内氧化性气氛，锰的还原率很低。如中国专利(申请号201110055720.4使锰矿直接还原合金化的转炉炼钢工艺)公开了一种在转炉为加锰矿的工艺方法，锰的收得率在30～40％左右。

(2)在精炼过程中加入锰矿或锰矿复合球团，由于受到钢包搅拌和顶渣的各种影响，加入的锰矿或锰矿球团不能充分与钢水接触，导致锰的收得率低于加入锰合金的收得率。如中国专利(申请号201110280459.8一种氩氧炉用复合球团及其制备方法)公开了一种在精炼炉加锰、铬复合球团的方法，由于受到上述的限制，锰矿的收得率在82％左右。

(3)在精炼过程中从料仓中同时加入的锰矿或锰矿复合球团，需要一定的时间熔化，锰矿吸热，需要消耗一些热量，所以需要增加一定的精炼时间，给精炼生产调度带来难度。

由于上述的原因，使目前钢厂使用锰矿直接合金化的应用较少。因此，开发出适合炼钢厂的锰矿直接合金化的方法是非常重要的。

发明内容

鉴于上述生产问题，本发明的目的在于提供一种提高锰矿直接合金化钢水锰收得率的方法，通过缩短锰矿还原时间和提高锰矿的还原率，实现锰矿直接合金化获得高回收率的目的。

本发明采取的技术方案如下：一种提高锰矿直接合金化钢水锰收得率的方法，其特征在于，是指把锰矿、石灰或轻烧白云石、无烟煤或焦炭按一定比例制成混合粉料，另准备铝粉和/或硅粉作为备用料，利用两种料做成包芯线，在炼钢的精炼工序中喂入到的钢水中，还原出锰的一种方法。

其中，进一步讲，所述锰矿、石灰或轻烧白云石、无烟煤或焦炭的混合粉料的组成是：按重量百分比：锰矿50～90％，石灰或轻烧白云石0～20％，无烟煤或焦炭10～30％。

所述铝粉和/或硅粉占所述锰矿、石灰或轻烧白云石、无烟煤或焦炭混合粉料的1/4～1/3。

所述锰矿、石灰或轻烧白云石、无烟煤或焦炭混合粉料的制作方法是：顺序经过烘干、破碎、磨粉，磨成粒度小于0.074mm的粉料。

所述铝粉和/或硅粉也磨成粒度小于0.074mm的粉料。

其中，进一步讲，所述包芯线的制作方法是：把配制好的所述锰矿、石灰或轻烧白云石、无烟煤或焦炭的混合粉料作为包芯线的外层粉料，把铝粉和/或硅粉作为包芯线的内部粉料；先用铝箔或者钢带把内部粉料包裹在铝箔或者钢带中；然后在铝箔或者钢带外包覆外层粉料，使得外层粉料对内部粉料形成包裹层；再在外层粉料的外部用钢带包裹，形成一根钢带包裹的线性体，即为包芯线。

所述内部粉料在铝箔或钢带内形成的是截面为圆形的实心圆柱体，外层粉料在铝箔或钢带外形成的是一截面为圆环的环形圆柱体。

所述内部粉料和外层粉料都为均匀铺布。

进一步讲，所述包芯线的加入方法是：在精炼工序中钢包进站时进行喂线，喂线的同时在钢包底部吹入氩气。

本发明与其他方法相比本发明具有如下优点：

(1)本发明用包芯线喂线的方法把配置好的锰矿混合料喂入到钢水中，保证混合料在高温钢水下迅速反应，促进反应的平衡和粉剂与钢水的接触面积，有助于提高锰的收得率。与顶部加入锰矿混合物的技术相比具有较好的动力学条件。

(2)本发明通过喂线工位喂入包芯线，大大缩短了精炼过程锰矿的处理周期，有助于生产的组织和调度，比顶部加入锰矿的混合物的方法有更好的应用前景。

(3)本发明通过喂线的方法把按比例混合的锰矿混合物加入钢水中，锰矿的还原反应更接近化学反应平衡，大大缩短精炼炉的加热时间，降低电的消耗。与顶部加锰矿混合物的方法相比可节约电耗10％左右，大大降低生产成本。

附图说明

图1是用Si、Al、C还原MnO的自由能与温度的关系热力学曲线图。

具体实施方式

下面通过一些实施例来具体说明本发明技术方案的实施过程并体现它的优点。