锰硅冶炼提高Mn、Si回收率的研究与实践

初步研究了锰硅合金冶炼原理和炉渣组分对炉渣冶金物理化学性质的影响。介绍了在12．5 MVA、25 MVA电炉上,通过选择合理的供电参数和渣型,加强工艺操作管理,从而提高了锰硅合金冶炼中Mn和Si回收率的生产实践。     

低磷低碳锰硅合金的生产

论述了在9－20MVA电炉试生产Si＞28％锰硅合金的生产工艺。通过选择高锰／铁比、低磷／锰比的锰矿和合适的焦炭粒度、采用不同的渣型,保证了矿热炉内高硅锰硅合金的生产,为进一步降低杂质元素的含量,将Si＞25％的硅锰合金与碱性渣反应,可使硅锰合金的P、C含量降至0.05%以下,S降至0.005%以下。     

高配比量碳酸锰矿在锰硅合金生产中的应用和实践

介绍了低品位高碱度南非碳酸锰矿的物化性质,浅析了20 MVA矿热炉冶炼锰硅合金料批中大量配入碳酸锰矿后容易引起料面发红、单相电极偏短刺火、塌(喷)料等炉况恶化的原因。总结了20 MVA矿热炉冶炼锰硅合金使用碳酸锰矿的有效措施,并通过新途径测算料批,降低渣铁比、提高金属锰回收率,从而达到企业降本增效的目的。     

锰系产品市场

近期以来，多数锰系生产厂商仍保持着节前的产品价格：硅锰Mn65Si17的出厂价格仍在6500元／t左右；高碳锰铁Mn65C7．0的价格也是在6100～6500元／t之间；部分地区电解锰的价格则是有小幅上涨，目前湖南地区DJMn99．7的电解锰的包到价格在14500元／t左右，而辽宁地区的包到价则要达到15000元／t左右。进口锰矿石方面，Mn48％的澳矿港口提货价格在2300～2400元／t左右，较年前无明显变化。     

高炉冶炼锰铁提高锰回收率的措施

高炉冶炼锰铁时,锰的回收率波动很大,在60—90％范围,矿比取决于入炉矿的平均含锰量和锰的回收率。每提高锰回收率一度,可降低锰矿消耗44.6kg/t,降低焦比27.7kg/t,增产1.57％,降低成本25.53元/t,并可提高产品质量。锰在渣中的化学损失与渣量和渣中MnO成正比,流失锰为入炉总锰量的16.8％,占流失总量的60.27％,为炉顶损失。采用高MgO渣操作,是降低渣中MnO的有效措施。已使MnO含量降至4—5％,Mn回收率已达85％。     

高锰低硅锰硅合金的生产实践

为了满足市场需求,通过提高入炉料批Mn/Fe比至8.5~9.0,控制熟料的配入量,矿热炉可直接生产出市场需求的高锰低硅锰硅合金(70.0%≤Mn≤71.5%、14.0%≤Si≤16.0%)。但生产过程中要注意正确的冶炼操作和选择合适的渣型。     

锰铁合金中硅含量对锰铁合金氧化脱磷的影响

介绍了在1300℃下，以BaCO_3－BaF_2－MnCO_3系熔剂对Si含量不同的锰铁合金进行氧化脱磷的实验情况。结果表明，在该实验条件下，当脱磷剂用量分别为100g／kg合金和130－150g／kg合金时，合金中初始硅含量分别对应限制到［％Si］_i≤0.15％和［％Si］≤0.28％，可得到脱磷率η_p＞40％、锰氧化损失△［％Mn］＜0．5％。通过测定脱磷剂中SiO_2含量对相应渣系的磷酸盐容量C_p的影响关系：lgC_p＝26．996－0169（％SiO_2）估算得到．对应上述硅含量［％Si］的限制值，相应渣系磷酸盐容量的限制范围为lgC_p≥26．32或（％SiO_2）≤4％。     

降低锰硅合金中含硫途径的初探

介绍了矿热炉生产锰硅合金时，通过控制入炉料的S／Mn比，合适的渣比和碱度等措施达到降硫的目的。     

矿热炉烟气1×6 MW余热发电工艺与设备选型

铁合金行业烟气余热资源的综合利用是节能减排的主要方向。文章以比较典型的矿热炉冶炼与精炼工艺,即2×25.5 MVA锰硅矿热炉+1×6.3 MVA精炼炉为基础,配置1×6 MW余热发电,对矿热炉烟气余热发电工艺及设备选型进行了介绍并作了简单的技术经济分析,希望能为该技术的推广实施提供参考。     

真空感应炉熔炼过程供电制度的优化

通过对3～6t真空感应炉熔炼过程的能量需求与损失的系统分析与计算，利用热电平衡规律，推导得出真空感应熔炼过程能量平衡模型，并提出各熔炼阶段合理的电能供给制度。采用优化的供电制度在3～6t真空感应炉中通过所冶炼的38炉300M钢(％：0．4C，1．10Mn，1．64Si，0．29Co，1．85Ni，0．4Mo)的结果可得，冶炼电耗降低41 kWh／t，生产效率提高8．3％，Mn收得率提高1．6％，Cr收得率提高0．25％，并提高了坩埚使用寿命。     

Al2O3、MgO在锰硅炉渣中的作用探讨与提高Mn回收率的实践

研究了Al2O3、MgO对锰硅合金炉渣冶金物理化学性质的影响，提出选择Al2O3、MgO两种组元含量都比较高渣型的观点。介绍了在大、中型电炉上，应用此渣型提高锰硅合金Mn回收率的生产实践。实践结果表明，普通锰硅合金电炉Mn回收率达85％。     

锰硅合金还原脱磷渣处理试验研究

选用SiCaBa和CaO-CaF对含硅25%的锰硅铁合金进行还原脱磷,脱磷渣冷却到100℃左右破碎装瓶密封。在50 kg感应炉内分别熔化MnO质量分数(含量)为10.72%和29.2%的1~#和2~#锰渣各4 kg,温度到达1 500℃后出炉,与脱磷渣进行热冲兑处理。结果表明:经过处理的脱磷渣在空气中遇水不粉化、无电石臭味,能有效避免有毒的PH_3气体产生,而未经处理的脱磷渣冷却后放出电石臭味并逐步粉化。     

冶金法制备多晶硅造渣除硼技术工艺研究

冶金法生产太阳能级多晶硅过程中最难去除的是B,通过定向凝固、电子束炉等真空熔炼手段很难去除。针对冶金硅造渣除B技术工艺进行了研究,重点考察造渣剂种类、造渣次数、渣金比、熔炼时间等因素的影响,获得的优化工艺为：选用CaCO3-SiO2渣系并添加5%CaF2,造渣次数2次,渣金比为1∶1,熔炼时间为60min。通过造渣除B工艺处理后,冶金硅中的B从3.2μg/g降低到了0.3μg/g以下,达到了太阳能级多晶硅B指标的要求。     

含铌铁水预处理脱硅保铌的研究

 为防止铁水预处理脱硅过程中脱铌,通过中频感应电炉底吹氧气冶炼含铌铁水,研究了铁水预处理吹氧过程中不加渣和加入造渣剂吹炼过程中脱硅保铌的行为及铁水中各元素含量的变化规律。试验结果表明：在铁水温度1623K加入碱度为4的CaO-SiO2-CaF2的造渣剂、供氧强度为0. 5m3/(t·min)时吹氧冶炼,铁水中的硅含量降低到0. 012%(质量分数,下同)时,铌才开始氧化,脱硫率为83%,磷含量不变;在相同的温度和供氧强度,不加造渣剂吹炼时,铁水中的硅降低至0. 16%时,铌开始氧化,硫和磷含量不变;有渣吹炼脱硅保铌终点硅含量是无渣吹炼脱硅保铌终点硅含量的10%,显著脱硫。     

用矿热炉和摇炉生产金属锰的工艺探讨

该工艺是在矿热炉中用焦炭还原锰铁矿石,将还原反应的温度控制为1500℃以下,渣碱度ω(CaO)/ω(SiO2)为0.16,SiO2的质量分数为18%,生产出的富锰渣中MnO的质量分数不小于70%,同时有副产物碳素锰铁产生。然后将富锰渣热兑入摇炉中,加石灰精炼生产调和渣,使其碱度提高到2.0,这样有利于脱除磷、硫,并降低SiO2的活度。最后在摇炉中加入工业硅还原调和渣中的锰,获得锰质量分数不小于99%的金属锰,节能效果明显。     

锰矿洗炉对高炉渣的影响及其机理

 利用锰矿洗炉是处理高炉炉缸堆积事故的重要方法之一。对MnO质量分数不同时的炉渣性能及其机理进行研究,应用熔体物性综合测定仪测定含MnO炉渣的黏度及熔化性温度,并提出稳定性指数的概念;使用X射线衍射仪（XRD）分析含MnO炉渣的物相组成;利用拉曼光谱仪研究含MnO炉渣的微观状态。试验结果表明,锰矿洗炉过程中,炉渣中MnO最佳质量分数应为1.5%左右,此种炉渣在1 480 ℃时的黏度为0.25 Pa·s左右,熔化性温度为1 340 ℃左右,稳定性较强,可以满足洗炉要求。锰矿洗炉的机理是炉渣中生成了锰橄榄石类硅酸盐低熔点物质,增大了液态炉渣的过热度;并且随着自由氧离子浓度的增加,其促使复杂硅氧四面体网络结构解聚为简单硅氧四面体结构,炉渣由复杂结构向简单结构发展,从而显著降低炉渣黏度,达到洗炉的目的。     

安钢100 t竖式电弧炉高热装铁水比的工艺实践

分析研究了热装铁水比对100t竖式电弧炉吨钢电耗、吨钢氧耗、冶炼周期和冶炼成本的影响以及对原材料、氧气供应、水冷条件、除尘能力等的要求。通过采用电弧炉炉壁USTB集束供氧技术,该电弧炉的供氧强度达到1.6 m³/(t·min)。实践表明,该集束供氧技术能满足高热装铁水比冶炼的要求,在相同热装铁水比下,冶炼电耗降低25 kWh/t,冶炼成本下降100元/t以上。     

综合利用锰矿资源冶炼锰系铁合金的探讨

根据我国锰矿资源条件 ,结合现行的熔剂法工艺在电炉中冶炼高碳锰铁和锰硅合金 ,通过对多项主要技术经济指标的对比和可行性分析表明 ,高硅酸性锰矿采用无熔剂法或少熔剂法工艺生产锰硅合金 ,既可提高锰和硅的回收率 ,增加铁合金产量 ,使锰矿资源得到更充分的利用 ;又可降低能耗和原料的消耗 ,使产品的生产成本降低 ,经济效益提高     

Ausmelt炉镍熔炼合理渣型的研究

金川集团公司沉降电炉弃渣有价金属含量高且熔化温度高。采用SEM-EDS与XRD确定了镍和铜在渣中的主要损失形式为夹杂或悬浮。测定了以Ausmelt熔炼渣为基础的半合成渣的熔化温度,研究了Fe/SiO2及CaO含量对半合成渣熔化温度的影响。结果表明,当Fe/SiO2=0.9～1.0且CaO含量为6%～10%时,渣的熔化温度明显降低,为Ausmelt炉镍熔炼工艺参数的优化提供参考。     

含钒硅铁水CO_2脱硅保钒实验研究

以含钒生铁为原料,进行脱硅保钒处理,得到低硅含钒生铁,为下一步转炉提钒获得高品位钒渣奠定基础.本文利用MoSi_2炉和石墨坩埚以CO_2为氧化剂,研究了温度和CO_2气体流量等因素对含钒硅铁水中硅和钒含量的影响.结果表明:当温度在1 450℃左右、CO_2流量控制在1 L/min、一定强度的搅拌时,对脱硅保钒有利,脱硅率高达68.62%,而钒氧化率仅为0.73%.