專利名稱：用感應(yīng)電爐生產(chǎn)低碳錳鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵合金冶煉方法，具體涉及低碳錳鐵(或稱微碳錳鐵)冶煉工藝方法的改進。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外傳統(tǒng)的低碳錳鐵冶煉按工藝方法及冶煉設(shè)備的不同有電爐法(電硅熱法)、搖包法、搖包—電爐法、吹氧法等，其各有自己的優(yōu)點，但其共同的缺點是所采用的基本原料均為錳礦石、錳硅合金，冶煉的過程均涉及氧化還原、多相平衡等類復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，往往需要添加輔助爐料/原料(如造渣劑、冷卻劑等)，因此，都存在著工藝控制因素復(fù)雜、工藝流程長、系統(tǒng)所需設(shè)備多、設(shè)備投資大、成品品位難以控制和提高、廢渣中棄錳含量高(通常在8％以上)、錳收率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點，不能適應(yīng)日益激烈的市場競爭及環(huán)境保護的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是要提供一種冶煉過程基本不涉及復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)、工藝步驟單一、基本上無環(huán)境污染、成品質(zhì)量較高的用感應(yīng)電爐生產(chǎn)低碳錳鐵的方法。
為此，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種用感應(yīng)電爐生產(chǎn)低碳錳鐵的方法，包括將含錳原料、含鐵原料及輔助爐料/原料按不同工藝加入高溫?zé)挔t中，依一定的工藝條件直至生產(chǎn)出所需指標(biāo)的低碳錳鐵成品，其特征在于所述的含錳原料是電解金屬錳成品，所述的含鐵原料是元素含量達標(biāo)的鐵質(zhì)成品。
所述的電解金屬錳成品是國標(biāo)一級/二級電解錳、次錳片以及粒狀電解錳；所述的高溫?zé)挔t是如下感應(yīng)電爐中任一種高頻、中頻、工頻感應(yīng)電爐。
所述的高溫?zé)挔t的熔煉溫度控制在1300℃～1800℃。
所述的鐵質(zhì)原料的加入比率可在總加料重量的5％～30％范圍調(diào)節(jié)，所述的低碳錳鐵成品的含錳量可在70％～99.8％范圍調(diào)節(jié)。
采用了上述方法改進后，本發(fā)明具有下述優(yōu)點由于直接采用高純度的電解金屬錳與高純度鐵質(zhì)熔融后生產(chǎn)出低碳錳鐵，基本不需要添加其它輔助爐料/原料(如造渣劑、冷卻劑等)，基本不涉及復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，故可僅采用一臺感應(yīng)電爐作為高溫?zé)挔t即可產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)成品，成品中的有害元素(C、Si、S、P)含量較之現(xiàn)有產(chǎn)品可降低百分之幾十到兩個數(shù)量級；系統(tǒng)設(shè)備簡單、價格較低、投資少，且生產(chǎn)流程短、工藝控制條件單純、操作簡便、生產(chǎn)成本低，基本上無環(huán)境污染；因為不存在多相平衡問題，故可在5％～30％大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)高純鐵質(zhì)的加入比率，以滿足用戶對低碳錳鐵成品不同品位的要求(Mn從70％～99.8％，F(xiàn)e從8％～18％)，大大增強了市場適應(yīng)能力及競爭能力；而且，本發(fā)明的方法具有錳收率高，能耗低的優(yōu)勢，市場推廣前景遠(yuǎn)大。
具體實施例方式本發(fā)明的具體實施例將含錳量99.7％的電解錳200kg，加鋼鐵25kg，投入中頻感應(yīng)電爐內(nèi)熔煉約50分鐘，視其整個爐內(nèi)形成熔池后傾入鑄模內(nèi)，待合金完全冷卻硬化后傾模，破碎到客戶要求的塊徑(一般為5～20mm/塊或10～50mm/塊)即為成品，低碳錳鐵成品的化學(xué)成分實測數(shù)據(jù)如下C0.03％～0.042％，Si0.09％～0.11％，P0.0016％～0.011％， S0.015％～0.018％，Mn82％～91.01％， Fe8.3％～17.02％；
比較常用的同等級低碳錳鐵的數(shù)據(jù)C≤0.10％， Si≤1.5％，P≤0.1％，S≤0.02％， Mn80％～85％，可見，用本發(fā)明的工藝方法生產(chǎn)出的低碳錳鐵遠(yuǎn)優(yōu)于其它同等產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種用感應(yīng)電爐生產(chǎn)低碳錳鐵的方法，包括將含錳原料、含鐵原料及輔助爐料/原料按不同工藝加入高溫?zé)挔t中，依一定的工藝條件直至生產(chǎn)出所需指標(biāo)的低碳錳鐵成品，其特征在于所述的含錳原料是電解金屬錳成品，所述的含鐵原料是元素含量達標(biāo)的鐵質(zhì)成品。
2.如權(quán)利要求1所述的用感應(yīng)電爐生產(chǎn)低碳錳鐵的方法，其特征在于所述的電解金屬錳成品是國標(biāo)一級/二級電解錳、次錳片以及粒狀電解錳；所述的高溫?zé)挔t是如下感應(yīng)電爐中任一種高頻、中頻、工頻感應(yīng)電爐。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用感應(yīng)電爐生產(chǎn)低碳錳鐵的方法，其特征在于所述的高溫?zé)挔t的熔煉溫度控制在1300℃～1800℃。
4.如權(quán)利要求3所述的用感應(yīng)電爐生產(chǎn)低碳錳鐵的方法，其特征在于所述的鐵質(zhì)原料的加入比率可在總加料重量的5％～30％范圍調(diào)節(jié)，所述的低碳錳鐵成品的含錳量可在70％～99.8％范圍調(diào)節(jié)。
全文摘要
一種用感應(yīng)電爐生產(chǎn)低碳錳鐵的方法,包括將含錳原料、含鐵原料及輔助爐料/原料按不同工藝加入高溫?zé)挔t中,依一定的工藝條件直至生產(chǎn)出所需指標(biāo)的低碳錳鐵成品,其特征為:含錳原料是電解金屬錳成品,含鐵原料是元素含量達標(biāo)的鐵質(zhì)成品;高溫?zé)挔t可以是高頻、中頻、工頻感應(yīng)電爐;所述的高溫?zé)挔t的熔煉溫度控制在1300℃～1800℃;所述鐵質(zhì)原料的加入比率可在總加料重量的5%～30%范圍調(diào)節(jié),低碳錳鐵成品的含錳量可在70%～99.8%范圍調(diào)節(jié)。本發(fā)明的冶煉工藝方法基本不涉及復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)、不需要添加其它輔助爐料/原料(如造渣劑、冷卻劑等)、工藝步驟單一、成品質(zhì)量大幅優(yōu)化、錳收率較高、能耗低、基本上無環(huán)境污染,具有廣闊的市場推廣前景。
文檔編號C22C33/04GK1382824SQ0211397
公開日2002年12月4日 申請日期2002年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者曾克新, 帥志泉, 秦長富 申請人:湖南特種金屬材料廠