一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺的制作方法

1.本发明属于合金冶炼技术领域，具体涉及一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺。


背景技术：

2.目前企业冶炼锰硅合金普遍采用炉渣三元碱度(r3＝(cao mgo)/sio2)合理值为0.5-0.7，由于其碱度大，所以存在渣量大的问题。国内外的生产实践证明，锰硅合金生产过程中渣量降低100公斤/吨，电耗可下降90度/吨，因此锰硅合金的电耗与渣量紧密相关，渣量越大则电耗越高。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，解决现有锰硅合金生产工艺能源消耗高、渣量大和三元碱度大等技术问题，本发明提供一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺。
4.本发明通过以下技术方案予以实现。
5.本发明提供了一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺，包括以下步骤：
6.1)准备原料：选用al2o3/mn比值范围为9％-13％的原料；
7.2)准备还原剂：选择比电阻大的还原剂进行组合，作为组合还原剂；
8.3)冶炼：将al2o3/mn比值范围为9％-13％的原料和组合还原剂加入到电炉中冶炼，保证三相电极下插均匀、三相平衡，流压比控制在430-450；
9.4)出炉浇铸：出铁后将锰硅合金浇铸到锭模中，待合金冷却后，入库。
10.进一步，所述步骤1)中选用al2o3/mn比值范围为9％-13％的原料时，炉膛温度为1632-1679℃。
11.进一步，所述步骤2)中组合还原剂为：20％的九鑫焦、50％的济源焦和30％的稷山焦或为20％的九鑫焦、40％的济源焦和40％的稷山焦。
12.进一步，所述步骤3)中炉渣三元碱度为0.3-0.35。
13.本发明所达到的有益效果是：本发明提供了一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺，选用al2o3/mn比值范围为9％-13％的原料，将炉渣的三元碱度从0.7降到0.3-0.35，大幅度降低硅石、白云石等造渣剂的用量，从而减少渣量，降低电耗；选用比电阻大的还原剂进行粒度组合适合电极下插；控制流压比范围在430-450，电耗降低。
14.与现有技术相比，本发明具有能源消耗低高、渣量小和三元碱度小等优点。
具体实施方式
15.下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
16.实施例1：
17.一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺，包括以下步骤：
18.1)准备原料：选用al2o3/mn比值为13％的原料，其中原料中al2o3含量为4.8％，原料中mn的含量为38％；
19.2)准备还原剂：经过研究，化工焦比冶金焦的比电阻大，所以选用化工焦进行组合，20％的九鑫焦、50％的济源焦和30％的稷山焦组合作为组合还原剂，其中九鑫焦的比电阻为1256μω
·
m，济源焦的比电阻为1180μω
·
m，稷山焦的比电阻为1198μω
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m，20％的九鑫焦、50％的济源焦和30％的稷山焦组合后的测试比电阻为1283μω
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m；
20.3)冶炼：将al2o3/mn比值13％的原料和20％的九鑫焦、50％的济源焦和30％的稷山焦组合后的组合还原剂加入到电炉中冶炼，此过程中的炉膛温度在1522-1558℃，保证三相电极下插均匀、三相平衡，流压比控制在435，流压比是电极电流与变压器空载二次电压的比值，流压比过高，电极下插深，负荷给不满，易出现三相不平衡，吃料速度慢，合金过热，锰硅合金产量低；流压比过低，电极难以下插，炉口温度高，炉底温度低，mn、si的回收率低，锰硅合金产量低；
21.4)出炉浇铸：出铁后将锰硅合金浇铸到锭模中，待合金冷却后，入库。
22.选用al2o3/mn比值为13％的原料、20％的九鑫焦、50％的济源焦和30％的稷山焦组合作为组合还原剂，电极下插情况好，炉渣中al2o3含量为27％，炉渣的三元碱度为0.31，锰硅合金电耗为3380度/吨，改进前锰硅合金的电耗为3862度/吨，降低482度/吨。
23.实施例2：
24.一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺，包括以下步骤：
25.1)准备原料：选用al2o3/mn比值为11％的原料，其中原料中al2o3含量为3.8％，原料中mn的含量为37％；
26.2)准备还原剂：经过研究，化工焦比冶金焦的比电阻大，所以选用化工焦进行组合，20％的九鑫焦、40％的济源焦和40％的稷山焦组合作为组合还原剂，其中九鑫焦的比电阻为1256μω
·
m，济源焦的比电阻为1180μω
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m，稷山焦的比电阻为1198μω
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m，20％的九鑫焦、40％的济源焦和40％的稷山焦组合后的测试比电阻为1258μω
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m；
27.3)冶炼：将al2o3/mn比值11％的原料和20％的九鑫焦、40％的济源焦和20％的稷山焦组合后的组合还原剂加入到电炉中冶炼，此过程中的炉膛温度在1582-1621℃，保证三相电极下插均匀、三相平衡，流压比控制在446，流压比是电极电流与变压器空载二次电压的比值，流压比过高，电极下插深，负荷给不满，易出现三相不平衡，吃料速度慢，合金过热，锰硅合金产量低；流压比过低，电极难以下插，炉口温度高，炉底温度低，mn、si的回收率低，锰硅合金产量低；
28.4)出炉浇铸：出铁后将锰硅合金浇铸到锭模中，待合金冷却后，入库。
29.选用al2o3/mn比值为11％的原料、20％的九鑫焦、40％的济源焦和40％的稷山焦组合作为组合还原剂，电极下插情况好，炉渣中al2o3含量为24％，炉渣的三元碱度为0.3，锰硅合金电耗为3350度/吨，改进前锰硅合金的电耗为3862度/吨，降低512度/吨。
30.实施例3：
31.一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺，包括以下步骤：
32.1)准备原料：选用al2o3/mn比值为9％的原料，其中原料中al2o3含量为3.1％，原料中mn的含量为38％；
33.2)准备还原剂：经过研究，化工焦比冶金焦的比电阻大，所以选用化工焦进行组合，20％的九鑫焦、50％的济源焦和30％的稷山焦组合作为组合还原剂，其中九鑫焦的比电阻为1256μω
·
m，济源焦的比电阻为1180μω
·
m，稷山焦的比电阻为1198μω
·
m，20％的九
鑫焦、50％的济源焦和30％的稷山焦组合后的测试比电阻为1283μω
·
m；
34.3)冶炼：将al2o3/mn比值9％的原料和20％的九鑫焦、50％的济源焦和30％的稷山焦组合后的组合还原剂加入到电炉中冶炼，此过程中的炉膛温度在1632-1679℃，保证三相电极下插均匀、三相平衡，流压比控制在436，流压比是电极电流与变压器空载二次电压的比值，流压比过高，电极下插深，负荷给不满，易出现三相不平衡，吃料速度慢，合金过热，锰硅合金产量低；流压比过低，电极难以下插，炉口温度高，炉底温度低，mn、si的回收率低，锰硅合金产量低；
35.4)出炉浇铸：出铁后将锰硅合金浇铸到锭模中，待合金冷却后，入库。
36.选用al2o3/mn比值为9％的原料、20％的九鑫焦、50％的济源焦和30％的稷山焦组合作为组合还原剂，电极下插情况好，炉渣中al2o3含量为21％，炉渣的三元碱度为0.3，锰硅合金电耗为3348度/吨，改进前锰硅合金的电耗为3862度/吨，降低514度/吨。
37.对比例1：
38.一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺，包括以下步骤：
39.1)准备原料：选用al2o3/mn比值为12％的原料，其中原料中al2o3含量为4.3％，原料中mn的含量为38％；
40.2)准备还原剂：经过研究，化工焦比冶金焦的比电阻大，所以选用化工焦进行组合，30％的九鑫焦、50％的济源焦和20％的稷山焦组合作为组合还原剂，其中九鑫焦的比电阻为1256μω
·
m，济源焦的比电阻为1180μω
·
m，稷山焦的比电阻为1198μω
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m，30％的九鑫焦、50％的济源焦和20％的稷山焦组合后的测试比电阻为1045μω
·
m；
41.3)冶炼：将al2o3/mn比值12％的原料和30％的九鑫焦、50％的济源焦和20％的稷山焦组合后的组合还原剂加入到电炉中冶炼，此过程中的炉膛温度在1546-1579℃，保证三相电极下插均匀、三相平衡，流压比控制在442，流压比是电极电流与变压器空载二次电压的比值，流压比过高，电极下插深，负荷给不满，易出现三相不平衡，吃料速度慢，合金过热，锰硅合金产量低；流压比过低，电极难以下插，炉口温度高，炉底温度低，mn、si的回收率低，锰硅合金产量低；
42.4)出炉浇铸：出铁后将锰硅合金浇铸到锭模中，待合金冷却后，入库。
43.选用al2o3/mn比值为12％的原料、30％的九鑫焦、50％的济源焦和20％的稷山焦组合作为组合还原剂，电极下插情况一般，炉渣中al2o3含量为25％，炉渣的三元碱度为0.34，锰硅合金电耗为3438度/吨，改进前锰硅合金的电耗为3862度/吨，降低424度/吨。
44.对比例2：
45.一种低碱度冶炼锰硅合金生产工艺，包括以下步骤：
46.1)准备原料：选用al2o3/mn比值为10％的原料，其中原料中al2o3含量为3.4％，原料中mn的含量为37％；
47.2)准备还原剂：经过研究，化工焦比冶金焦的比电阻大，所以选用化工焦进行组合，10％的九鑫焦、50％的济源焦、30％的稷山焦和10％的永鑫焦组合作为组合还原剂，其中九鑫焦的比电阻为1256μω
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m，济源焦的测试比电阻为1180μω
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m，稷山焦的比电阻为1198μω
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m，永鑫焦的比电阻为1203μω
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m，10％的九鑫焦、50％的济源焦、30％的稷山焦和10％的永鑫焦组合后的比电阻为1078μω
·
m；
48.3)冶炼：将al2o3/mn比值10％的原料和20％的九鑫焦、10％的九鑫焦、50％的济源
焦、30％的稷山焦和10％的永鑫焦组合后的组合还原剂加入到电炉中冶炼，此过程中的炉膛温度在1625-1657℃，保证三相电极下插均匀、三相平衡，流压比控制在440，流压比是电极电流与变压器空载二次电压的比值，流压比过高，电极下插深，负荷给不满，易出现三相不平衡，吃料速度慢，合金过热，锰硅合金产量低；流压比过低，电极难以下插，炉口温度高，炉底温度低，mn、si的回收率低，锰硅合金产量低；
49.4)出炉浇铸：出铁后将锰硅合金浇铸到锭模中，待合金冷却后，入库。
50.选用al2o3/mn比值为10％的原料、10％的九鑫焦、50％的济源焦、30％的稷山焦和10％的永鑫焦组合作为组合还原剂，电极下插情况一般，炉渣中al2o3含量为23％，炉渣的三元碱度为0.33，锰硅合金电耗为3450度/吨，改进前锰硅合金的电耗为3862度/吨，降低412度/吨。