一種冶煉低錳生鐵的生產工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種冶煉低錳生鐵的生產工藝，在熔煉裝置中以廢鋼為主要原料，在熔煉過程中向鋼液中吹入氧氣，在吹煉的過程中逐步加入含有下列成分的造渣劑：ＣａＯ、ＳｉＯ↓［２］、ＣａＦ↓［２］、ＭｇＯ，使合成造渣劑堿度為：Ｂ（％ＣａＯ／％ＳｉＯ↓［２］）０．３５～１．０；使合成造渣劑成分滿足下列重量百分比：（ＣａＯ＋ＳｉＯ↓［２］）４３～９７％，（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）０～３０％，ＣａＦ↓［２］　３～１５％，ＭｇＯ　０～８％，其它殘余成分總和０～４％。本發明專利技術可以利用較低的冶煉成本將高錳廢鋼中的錳脫除到０．０２％以下，脫錳率達到８５％以上，滿足汽車、風力發電等行業對其性能優異的球墨鑄鐵提出的嚴格要求。

【技術實現步驟摘要】
一種冶煉低錳生鐵的生產工藝
本專利技術涉及鋼鐵冶金生產工藝領域，尤其涉及到一種低錳生鐵的冶金新工藝。
技術介紹
隨著我國汽車、風力發電等行業的迅猛發展，對其所用鑄件的強度、延伸 率、韌性及耐磨性等提出了越來越嚴格的要求。這些鑄件主要是性能優異的球 墨鑄鐵。要獲得優良的球墨鑄鐵使用性能，嚴格控制其雜質元素中錳含量非常 重要。高純度球墨鑄鐵中要求錳含量低于0. 05%，甚至要求達到0.02%以下。隨著我國工業化進程的快速發展和鋼鐵積累量的大幅度增加，廢鋼價格會 逐漸降低，可以利用廉價的廢鋼來生產出優質高純生鐵。然而，幾乎絕大部分 鋼中均含有0.2%以上的錳含量，有的鋼中錳含量已經達到2.0%。所以，如何脫 除廢鋼中的錳元素是必須要解決的冶金問題。文獻(鈴木克美崛江皓鑄鐵熔液中的錳去除方法及球墨鑄鐵的制造方法， 公開號CN1448521A),以廢鋼脫錳為背景，提出了一種將Na2S04, Na2S, NaHS 作為添加劑加入到鐵液中的脫錳方法，但這種方法成本較高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對上述現有的技術問題提供一種冶煉低錳生鐵的生產 工藝。在熔煉裝置中以廢鋼為主要原料，在熔煉過程中向鋼液中吹入氧氣，在 吹煉的過程中逐步加入含有下列原料的造渣劑CaO、 Si02 、 CaF2 、 MgO， 使合成造渣劑堿度為B(%CaO/%Si02) 0.35~1.0;使合成造渣劑成分滿足下列重量百分比(CaO+Si02)43 97%， (FeO+MnO) 0 30%， CaF2 3~15 %， MgO 0 8 %，其它殘余成分總和0 4 %。當原料為高錳廢鋼時，需要選用增碳劑提高鋼液中碳含量。已熔化的廢鋼中加入增碳劑后的熔液稱為鐵液(以下通稱鐵液)，如有必要， 也可在鐵液中補加一定含量的硅。進一步控制冶煉溫度為1280至1350°C ，吹煉時間為25至35min。可以繼續轉入下道工序再進行脫磷、脫硫等其它操作。本專利技術通過向感應爐(也可是電弧爐、鐵水罐)中吹入氧氣，起到同時脫硅、 脫錳的目的，減少了對高爐鐵水預脫硅工序，簡化了流程。脫硅所生成的(Si02) 在爐渣中起到了穩定(MriO)作用，有利于鐵水脫錳。在吹煉過程中硅、錳等元素 的氧化放出的化學熱恰好可以用來加熱和熔化冶煉過程所添加的造渣劑，使得 熱量得到了有效利用。本專利技術可以將高錳鐵水(錳含量達到0.4%以上)脫除到 0. 02%以下，脫錳率達到85%以上(脫錳率=(初始錳含量一終點錳含量)/初始錳 含量xiooy。)。工序緊湊，冶煉成本低。本專利技術的脫錳工藝原理為當鐵液中吹入氧氣時，鐵液中硅、錳和氧結合 生成(Mn0)和(Si02)，這些氧化物上浮到鐵液表面成為熔渣。眾所周知，(MnO)是 堿性氧化物，而渣中的脫硅產物(Si02)是強酸性氧化物，因此，渣中一定量的 (Si02)有利于渣中(MnO)的穩定存在，有利于鐵液深度脫錳。但僅僅依靠鐵液中 生成的(Si02)、 (MnO)來調節爐渣成分是遠遠不夠的，主要原因是渣中(Si02)的 生成量是由鐵液中硅含量來決定，如果渣中(Si02)量太高，爐渣粘度顯著增加， 不利于脫錳生成的(MnO)均勻進入渣相，反之，如果(Si02)太低，就會使得爐 渣中(MnO)穩定性降低，不利于鐵液中錳含量的進一步降低。為此，為鐵液快速 脫錳，需要對爐渣成分進行嚴格控制。添加CaO、 CaF2可以調節爐渣的流動性和堿度；由于(MgO)會顯著增加爐渣粘度，所以爐渣中(MgO)不能超過8%;渣中 (Mn0)過高，會明顯增加渣中(MnO)的不穩定性，對脫錳不利；同時，在吹煉過 程中會導致部分金屬鐵的氧化，生成(FeO)進入爐渣，渣中過高的(FeO)表明鐵 液金屬燒損嚴重，降低了金屬收得率。具體實施方式下面通過實施例進一步描述本專利技術。選定10公斤感應爐為熔煉裝置，以高錳廢鋼為原料，選用優質增碳劑提高 鋼液中碳含量，并在鐵液中補加硅。然后用氧槍從感應爐上部向鐵液中吹入氧 氣，在吹煉過程中逐步加入成分含有CaO、 Si02 、 CaF2 、 MgO的造渣劑，控 制冶煉溫度1280至1350°C，吹煉時間25至35min。表1為不同的爐渣成分對 脫錳效果的影響，并進一步用圖1表示。從表1和圖1中的對比實驗結果可以 看出，當爐渣堿度控制在本專利技術的成分范圍，可以獲得85%以上的脫錳率，最 低錳含量可以脫除到O. 02%。表l采用不同爐渣成分工藝對脫錳效果的對比結果<table>table see original document page 5</column></row><table><image>image see original document page 6</image>本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種冶煉低錳生鐵的生產工藝，其特征在于，在熔煉裝置中以廢鋼為主要原料，在熔煉過程中向鋼液中吹入氧氣，在吹煉的過程中逐步加入含有下列成分的造渣劑：ＣａＯ、ＳｉＯ↓［２］、ＣａＦ↓［２］、ＭｇＯ，使合成造渣劑堿度為：Ｂ（％ＣａＯ／％ＳｉＯ↓［２］）０．３５～１．０；使合成造渣劑成分滿足下列重量百分比：（ＣａＯ＋ＳｉＯ↓［２］）４３～９７％，（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）０～３０％，ＣａＦ↓［２］３～１５％，ＭｇＯ　０～８％，其它殘余成分總和０～４％。

【技術特征摘要】
1、一種冶煉低錳生鐵的生產工藝，其特征在于，在熔煉裝置中以廢鋼為主要原料，在熔煉過程中向鋼液中吹入氧氣，在吹煉的過程中逐步加入含有下列成分的造渣劑CaO、SiO2、CaF2、MgO，使合成造渣劑堿度為B(％CaO/％SiO2)0.35～1.0；使合成造渣劑成分滿足下列重量百分比(CaO+SiO2)43～97％，(Fe...

【專利技術屬性】
技術研發人員：渠天盛，成國光，
申請(專利權)人：愛德洛北京科技有限公司，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]