一种高硅低磷微碳锰铁合金及其生产方法技术

本发明专利技术是一种高硅低磷微碳锰铁合金，其特点是，包括重量百份比的原料组份为Mn75wt%～79wt%，Si11wt%～15wt%，C＜0.1wt%，P＜0.1wt%，Fe余量。其生产方法为：利用矿热炉制取的主要成份为锰60wt%～63wt%、硅28wt%～30wt%的液态微碳锰硅合金；与矿热炉制取的主要成份为氧化锰33wt%～38wt%、二氧化硅22wt%～27wt%的液态碳锰渣，按照比例注入摇包，炉外法生产出高硅低磷微碳锰铁合金。其合金密度大，质量好，用途广泛；其方法科学合理，锰、硅元素利用率高，吨钢成本低，能耗低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于黑色金属铁合金冶金
，是一种高硅低磷微碳锰铁合金及其生产工艺。
技术介绍
铁合金猛系合金产品，主要有金属猛、猛铁、微碳猛铁、猛娃合金、微碳猛娃合金。 金属猛主要兀素化学成份为猛不小于93.5wt%、碳不大于0.20wt%、娃不大于 1.5wt%，主要是采用电硅热法及电解重熔法生产，供冶炼高质量钢种及不锈钢等作锰元素添加剂。 锰铁主要是采用电炉或高炉生产，电炉锰铁主要元素化学成份为锰65wt%?92wt%、碳不大于2.5wt%、娃不大于4.5wt%。高炉猛铁主要元素化学成份为猛60wt%?82wt%、碳不大于7.5wt%、硅不大于1.0wt%，用于炼钢、铸造用脱氧剂和合金元素添加剂。 微碳猛铁主要元素化学成份为猛80wt%?93.5wt%、碳不大于0.15wt%、娃不大于 2.0wt%，主要是电硅热法及炉外法生产，供冶炼低碳、低磷钢种作锰元素添加剂。 猛娃合金主要元素化学成份为猛60wt%?72wt%、娃17wt%?28wt%、碳< 1.8wt%。微碳猛娃合金主要元素化学成份为猛55wt%?65wt%、娃25wt%?34wt%、碳< 0.15wt%。猛硅合金和微碳锰硅合金主要是采用矿热炉电硅热法生产，用于炼钢及铸造作合金剂、复合脱氧剂和脱硫剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是，克服现有技术的缺点，对现有的铁合金锰系各合金品种的化学成份、生产方法、用途诸方面进行深入研究和分析，并对现有的微碳锰硅合金及其生产方法进行实质性改进和创新，提供一种合金密度大，成本低，质量好，附加值更高，可替代电解金属锰和硅铁用于冶炼200系列不锈钢，用途广泛的高硅低磷微碳锰铁合金；并提供科学合理，猛、娃兀素利用率高，吨钢成本低，能耗低的高娃低磷微碳猛铁合金生产方法。 实现本专利技术目的之一采用的技术方案是，一种高硅低磷微碳锰铁合金，其特征在于，包括下述重量百份比的原料组份: Mn75wt% ?79wt%, Sillwt% ?15wt%, C < 0.lwt%, P < 0.lwt%, Fe 余量。 实现本专利技术目的之二采用的技术方案是，一种高硅低磷微碳锰铁合金的生产方法，其特征，包括以下步骤:1)首先选用矿热炉生产微碳猛娃合金，混合猛矿入炉品位:32wt%?35wt%,Mn/Fe值为9?11，合金主要成份是:Mn 60wt%?63wt%、Si 28wt%?30wt%,在微碳猛娃合金出炉后，采用炉前降碳工艺操作，去除杂质和高碳层；2)在生产微碳锰硅合金的同时，用另外矿热炉生产碳素锰铁和碳锰渣，混合锰矿入炉品位:38wt%?42wt%，Mn/Fe值为6?8，碳锰渣主要成份是:MnO 33wt%?38wt%、S1222wt%? 27wt%，在碳锰渣出炉过程中通过炉前扒渣工艺优化处理，然后先将1240°C?1320°C的液态碳锰渣经电子称称重后，通过天车起吊方式加入摇包内；3)再按配算比例，渣、铁比确定为1.5:1?3:1范围内，液态微碳锰硅合金通过天车起吊方式将其慢慢倒入摇包，天车电子称计量微碳锰硅合金加入量；4)启动摇包，在充分摇动的条件下，使液态碳锰渣与液态微碳锰硅合金在高温下充分接触，根据摇包内温度的显示，当温度达到1340°C?1410°C，摇包停止摇动；5)将摇包内渣、铁倒入过度包内；6)最后实施多个洛罐盖洛烧铸方式,生产出合格的高娃低磷微碳猛铁合金产品。 所述步骤2)碳锰渣碱度为R2 0.6?0.8、R3 0.8?1.0。 本专利技术可通过选择不同的渣铁比及摇包摇动终点温度，生产出不同牌号的高硅低磷微碳猛铁合金。 本专利技术的依据是2Mn0+Si=2Mn+Si02还原反应原理，通过摇包摇动，使液态碳锰渣与液态微碳锰硅合金在高温下充分接触，液态碳锰渣中的氧化锰与液态微碳锰硅合金中的硅发生还原反应，生成锰和二氧化硅，使得锰元素富集。 本专利技术与现有技术相比进一步效果体现在:1.本专利技术的高娃低磷微碳猛铁合金是一种新型铁合金产品，它打破以往猛娃合金产品成份中低硅高碳的技术屏蔽，同时该合金低磷微碳最大限度的降低了炼钢过程中有害元素进入，直接提闻了钢材质量；2.本专利技术的高硅低磷微碳锰铁合金，在冶炼200系列不锈钢过程中是作为一种复合合金使用的。在钢水合金化的过程中，用来替代电解金属锰和硅铁。作为高硅低磷微碳锰铁合金，生产原料是高温液态碳锰渣和液态微碳锰硅合金，在摇包内炉外法生产出来低杂质的高品质合金。不但节省大量能源，降低合金生产成本。而且重要的是，在冶炼200系列不锈钢过程中，该合金的加入，符合该钢种要求的锰硅比；3.本专利技术的高娃低磷微碳猛铁合金生产方法科学合理，米用盖洛烧铸，合金密度大，在钢水中沉降速度快，大大提高锰、硅元素的利用率，同时也降低了吨钢成本；4.本专利技术利用两台大型矿热炉与一台摇包组合，充分利用设备特点，对所产合金达到提质降耗作用；5.摇包反应后的炉渣继续作为锰硅合金生产原料，进一步实现Si— S12 — Si元素循环利用。 【具体实施方式】 本专利技术需要的冶炼设备，工艺操作及产品品种调整。 1、冶炼设备实施本专利技术需要有两台矿热炉和一台摇包，一台矿热炉生产微碳锰硅合金，另一台矿热炉生产碳素猛铁及副产品碳猛洛。生产微碳猛娃合金矿热炉使用碳质材料砌筑，生产碳素锰铁及副产品碳锰渣的矿热炉使用碳质材料砌筑，摇包使用镁铝碳化硅砖砌筑，摇包整体摇动搅拌。 2、操作工艺首先，要求生产微碳锰硅合金的矿热炉与生产碳锰渣的矿热炉必须配合好，确保后续工作密切配合。其次，必须保证液态微碳锰硅合金成份，液态碳锰渣中锰含量、碱度、温度符合要求。液态碳锰渣是经过炉前扒渣工艺，经电子称称重后，通过天车起吊方式加入摇包内的。高温液态微碳锰硅合金必须经过炉前降碳工艺操作后，通过天车起吊方式将其慢慢倒入摇包，天车电子称计量液态微碳锰硅合金加入量，此项工作必须细心操作，确保液态微碳锰硅合金加入量的准确性。摇包启动后，要认真观察摇包内温度的显示表，当温度达到要求时，立即停止摇动。将摇包内渣、铁倒入过度包内。然后，实施多个渣罐盖渣浇铸。 3、广品品种调整实施本专利技术，通过选择不同的渣铁比及摇动终点温度，可生产出不同牌号的高硅低磷微碳猛铁合金。 实施例1:一种高硅低磷微碳锰铁合金，以液态微碳锰硅合金、碳锰渣生产FeMn79SillC0.1P0.1合金； 配料:液态微碳锰硅合金 2210Kg，含量为 Mn:62.78wt%、S1:28.35wt%、C:0.12wt%、P:0.086wt%，余量为 Fe ;液态碳锰渣 6330 Kg，含量为 MnO:33.2wt%、S12:22.37wt%、CaO:14.61wt%、Mg0:4.58wt%、Al2O3:11.72wt%、Fe0:0.744wt%。 设备:容积为8M3，频率为20?50Hz变频摇包。采用镁铝碳化硅砖内衬，整体摇动搅拌方式。 生产过程:先加入液态碳锰渣，后加入液态微碳锰硅合金。用反应放热维持摇包内渣铁温度，反应达到1410°C时，停止摇包。将铁、渣倒入过度包内，然后用多个渣罐盖渣浇铸。测定合金的成份为:Mn:78.75wt%、S1:10.86wt%、C:0.086wt%、P:0.078wt%、S:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高硅低磷微碳锰铁合金，其特征在于，包括下述重量百份比的原料组份：Mn75wt%～79wt%，Si11wt%～15wt%，C＜0.1wt%，P＜0.1wt%，Fe余量。

【技术特征摘要】
1.一种高硅低磷微碳锰铁合金，其特征在于，包括下述重量百份比的原料组份:Mn75wt% ?79wt%, Sillwt% ?15wt%, C < 0.lwt%, P < 0.lwt%, Fe 余量。2.—种高硅低磷微碳锰铁合金的生产方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)首先选用矿热炉生产微碳猛娃合金，混合猛矿入炉品位:32wt%?35wt%,Mn/Fe值为9?11,合金主要成份是:Mn 60wt%?63wt%、Si 28wt%?30wt%,在微碳猛娃合金出炉后采用炉前降碳工艺操作，去除杂质和高碳层； 2)在生产微碳锰硅合金的同时，用另外矿热炉生产碳素锰铁和碳锰渣，混合锰矿入炉品位:38wt%?42wt%，Mn/Fe值为6?8，碳锰渣主要成份MnO 33wt%?38wt%、Si02 22w...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维国，史万利，宋福良，谷立国，马荣新，柏森，崔金鹏，陈建华，
申请(专利权)人：中钢集团吉林铁合金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22