[发明专利]半碳酸锰矿冶炼中低碳锰铁的生产工艺

说明书

一种半碳酸锰矿冶炼中低碳锰铁的生产工艺，将炉渣碱度为1.1‑1.3，MnO含量为22％‑25％的中锰渣和液态硅锰合金混合装入摇包中摇炼，然后，将摇炼完毕的半成品合金热装到精炼电炉内进行精炼，进行二次脱硅；将半碳酸锰矿、锰矿和石灰投入到装有摇炼后半成品合金的精炼电炉内，通过电弧加热，使半碳酸锰矿、锰矿和石灰充分的熔化，进行冶炼，取样分析，中低碳锰铁符合产品指标要求后，将中锰渣和中低碳锰铁全部排出，然后将中锰渣装入摇包中继续摇炼。优点是：该方法冶炼中低碳锰铁，可有效降低中低碳锰铁中的合金磷含量，替代低磷锰矿的使用，使生产成本得到大幅度的降低。

技术领域

本发明属于火法冶金领域，特别涉及一种半碳酸锰矿冶炼中低碳锰铁的生产工艺。

背景技术

我国生产中低碳锰铁主要有电硅热法、摇炉法和吹氧法冶炼，可以形成规模性生产的方法主要是电硅热法，电硅热法生产中低碳锰铁是将硅锰合金、锰矿、石灰等原料，利用精炼炉通过电极将电能转化为热能使物料熔化，形成合金；电硅热法冶炼中低碳锰铁的实质是用矿热炉生产的硅锰合金中的硅作为还原剂，在精炼电炉内还原矿石中的氧化锰，待合金中的硅降低到规定限度后，其产品即为中低碳锰铁。

在《铁合金生产工艺》中记载有中低碳锰铁生产工艺，该工艺中冶炼中低碳锰铁使用的锰矿为氧化锰矿，氧化锰矿粒度小于15mm的占总重量90％以上，在受热过程中，锰的高价氧化物随着温度的升高逐步分解，变成低价氧化物，氧化锰矿分解还原顺序为MnO₂→Mn₂O₃→Mn₃O₄→MnO→Mn，还原的过程比较复杂，并且分解到MnO温度为1172℃，锰矿熔点高，造成冶炼电耗升高，生产成本升高，另外，氧化锰矿中的磷含量较高，钙质成分低，势必造成石灰消耗升高，对于冶炼低碳锰铁是一个技术瓶颈，中低碳锰铁合金中的磷含量超标，使用低磷氧化锰矿，成本较高，并且低磷氧化锰矿资源已逐渐趋于枯竭。而半碳酸锰矿在高温受热后直接分解，生成CO₂气体，分解温度为800℃～1000℃，分解方程式2Mn₂CO₃＝4MnO+CO₂，△H(298K)＝116.41KJ/mol，并且半碳酸锰矿中磷含量较低，但半碳酸锰矿属于贫矿，使用半碳酸锰矿冶炼中低碳锰铁，冶炼过程中，释放CO₂气体，炉内反应剧烈，容易造成炉液喷溅。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种半碳酸锰矿冶炼中低碳锰铁的生产工艺，该方法冶炼中低碳锰铁，可有效降低中低碳锰铁中的合金磷含量，替代低磷澳矿的使用，使生产成本得到大幅度的降低。

本发明的技术解决方案是：

一种半碳酸锰矿冶炼中低碳锰铁的生产工艺，其具体步骤为：

(1)、将炉渣碱度为1.1-1.3，MnO含量为22％-25％的中锰渣和液态硅锰合金按照重量比1.2:1比例混合装入摇包，摇炼时间8分钟-20分钟，然后，将摇炼完毕的半成品合金热装到精炼电炉内进行精炼，进行二次脱硅；

(2)、将半碳酸锰矿、锰矿和石灰投入到装有步骤(1)半成品合金的精炼电炉内，所述半碳酸矿的加入量占半碳酸锰矿和锰矿总质量的10％-30％，通过电弧加热，使半碳酸锰矿、锰矿和石灰充分的熔化，进行冶炼，冶炼中低碳锰铁的炉渣碱度控制在1.10-1.30之间；

(3)、取样分析，中低碳锰铁符合产品指标要求后，将中锰渣和中低碳锰铁全部排出，然后将中锰渣装入摇包中按照步骤1继续冶炼。

步骤(1)摇包容积为5m³时，摇包电机的转速为900转/分-1200转/分。

步骤(2)冶炼温度为1450℃-1550℃。