[发明专利]一种锰硅合金低渣比铝渣型冶炼工艺

说明书

本发明公开了一种锰硅合金低渣比铝渣型冶炼工艺，包括配料、电极调整、冶炼控制、渣型优化调整和定期洗炉。本发明能够提高矿热炉热制度的稳定性，炉内熔池活跃性高，在停炉检修恢复炉况过程中热制度恢复快，恢复周期短，解决了以往炉况恢复周期长、合金质量不达标等问题。本发明实施后，渣铁比由0.85降低至0.70以内，冶炼电耗降低150kwh/t以上，锰元素回收率升高2%以上。

技术领域

本发明属于铁合金生产技术领域，具体涉及一种锰硅合金低渣比铝渣型冶炼工艺。

背景技术

锰硅合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。锰硅合金是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。

硅锰冶炼主要有钙渣型（CaO-MgO-SiO₂）和铝渣型（Al₂O₃-CaO-MgO-SiO₂），行业中基本都以钙渣型冶炼工艺为主，宏电铁合金冶炼硅锰以来，均采用钙渣型冶炼工艺，该工艺下出铁出渣较为顺畅、合金质量稳定、炉况容易控制，但存在的问题也非常突出，钙渣型主要是高碱度大渣量工艺，一是容易造成炉体及炉眼侵蚀，存在跑眼、穿炉风险；二是渣量大带走的热量多，热利用率低，指标相对较差；三是热停炉恢复炉况过程中热制度稳定性差，提温时间相对较长，炉况恢复过程中不合格品较多。

低渣比铝渣型是低渣比工艺与铝渣型技术的综合应用，二者相互补充，相互相成。当渣比低于0.75倍、渣中Al₂O₃达到18%以上的渣型即为低渣比铝渣型。

从硅锰冶炼原理和和生产实践可知，生产1t锰硅合金，渣量每降低10%, 冶炼电耗大约降低60-70kWh，同时随着渣量的降低，金属反应物浓度升高，有利于合金的还原，提高金属回收率。

低渣比冶炼的关键在于通过提高硅回收率从而实现辅料用量的降低，主要有以下个方面：一是合理搭配物料，提高配料的自然碱度和自带二氧化硅含量，降低辅料白云石和硅石的用量，主要是高硅锰矿和高碱度锰矿的经济配料研究；二是控制焦炭粒度，保持炉内适当的焦炭层厚度，这不仅是锰硅合金冶炼十分重要的工艺要求，也是低渣比操作的重要措施，而焦炭粒度和焦炭层厚度适宜的标志是，一方面要保证电极工作端在炉料中埋入较深，但不能产生翻渣或大面积塌料，另一方面为锰、硅等元素提供足够的反应比表面积，使得还原速度与物料熔化速度相匹配；三是减少出炉排碳，同时配料时减少相应的配碳量，这样有利于稳定出炉前后炉内焦炭层的厚度，以及稳定和增大冶炼过程中炉料的电阻；四是配料时使入炉原料中A1₂0₃的含量适当；五是适当延长冶炼时间，减少热量损失，进一步提高炉温使炉渣中锰、硅等元素还原得更充分。

一般生产过程下，钙渣型工艺下硅回收率低，辅料用量多，渣量过大，一方面出铁过程中带走的热量多，导致热利用率低下；二是渣量过大稀释了有益元素的浓度，恶化了合金还原的动力学和热力学条件，导致合金还原率不足，经济技术指标止步不前。

正常生产情况下，由于钙渣型的存在，加剧了炉渣对炉墙和炉眼的冲刷侵蚀和环流侵蚀，导致炉眼及炉前使用周期缩短，严重的存在漏眼及漏铁风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种锰硅合金低渣比铝渣型冶炼工艺，以解决锰硅合金钙渣型冶炼过程中渣量大、热制度不稳定、热利用率低、指标止步不前、炉体及炉眼侵蚀严重以及炉况恢复周期长、不合格品多的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种锰硅合金低渣比铝渣型冶炼工艺，包括如下步骤：

（1）配料：

包括锰矿配料和焦炭配料：