提高锰硅合金品级率途径的探讨报告.docx
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1、 第 1 页,共 9 页 提高锰硅合金品级率途径的探讨提高锰硅合金品级率途径的探讨 目目 录录 提高锰硅合金品级率途径的探讨 . 1 目 录 1 1 前言 2 2 用料结构的选择 2 2.1 使用碳锰渣、水洗烧结、富锰渣,提高混合锰矿二氧化硅含量 2 2.2 选用贵州焦作为主要还原剂 . 3 2.3 选用 Al2O3含量含量较低的锰矿石冶炼锰硅合金 5 2.4 选用低硫矿石冶炼锰硅合金 . 5 2.5 选用合格粒度的原料入炉冶炼 5 2.6 选用合格的硅石入炉冶炼 . 5 3 工艺参数的选择 5 3.1 炉渣碱度的选择 5 3.2 用电制度的选择 6 3.3 混合锰矿锰铁比的选择 6 3.4
2、混合锰矿磷锰比的选择 6 4 锰硅合金冶炼工艺操作 6 4.1 炉况正常的标志和熔池结构 . 6 4.2 焦炭层的作用 . 6 4.3 配碳量对焦炭层和炉况的作用与影响 7 5 产品质量的跟踪及调整 7 5.1 对用碳量的判断及调整 7 5.2 对炉渣碱度的判断及调整 . 7 5.3 对产品化验结果的判断及调整 8 6 结 论 . 8 第 2 页,共 9 页 7 总结与体会 8 8 谢 辞 . 9 9 参考文献 . 9 1 1 前言前言 锰硅生产是以混合锰矿搭配一定量的硅石(也可以不加硅石),以焦炭 为还原剂,在矿热炉内进行还原反应,以获得一定含锰、含硅量的铁合金生 产过程。其冶炼过程中,根据
3、所生产的牌号,通过控制用料结构、炉渣碱 度、用碳量、用电制度,达到控制合金含锰、含硅、含碳、含磷、含硫量的 目的。 锰硅合金采用矿热炉24小时连续生产,整个生产过程中,影响产品质量 的控制参数较多,若工艺技术人员经验不足,产品质量发生波动而未能及时 找出症结,并加以纠正,将会生产出大量的降级品。 质量是企业的“生命”,在很大的程度上,产品质量的好与坏将直接影 响到企业的生产经营,所以,产品质量控制是工艺控制中的重中之重。 诸多同行对如何提高锰硅合金品级率,做了大量实践,本文就如何采取 有效措施提高锰硅合金品级率进行论述。 2 2 用料结构的选择用料结构的选择 生产锰硅合金的原料有锰矿、富锰渣、
4、焦炭、硅石、白云石(或石灰) 等。为了生产符合FeMn68Si18牌号要求的锰硅合金,取得良好的技术经济指 标,所有原料必须符合一定的质量要求。 锰硅冶炼最基本的一条原则就是用料结构适宜而稳定,采用何种用料结 构,取决于本地区自身地域矿石的特性、焦碳性质、电炉特性,当炉况、产 品质量、产量、指标、成本等相对合理时,该用料结构应长期稳定使用。稳 定的用料结构,有利于炉况、产品质量波动时的原因分析、查找及处理。 2.1 2.1 使用碳锰渣、水洗烧结、富锰渣,提高混合锰矿二氧化硅含量使用碳锰渣、水洗烧结、富锰渣,提高混合锰矿二氧化硅含量 在锰硅冶炼中,混合锰矿中的SiO2是有益成分,提高混合锰矿Si
5、O2含量, 减少硅石用量,有利于炉料正常的温度梯度分布,否则,由于硅石中SiO2的主 要晶相以单晶Si形式存在,熔点高,用量过多,会造成炉料温度梯度大,还 原反应难以进行,Si回收率降低。 碳锰渣富含MnO、SiO2、CaO、MgO等有益成份,其中SiO2含量35%以上、 CaO含量35%以上、碱度及锰铁比高的化学特性,既可以代替白云石调整炉渣 碱度,又可以用于调整混合锰矿的锰铁比,还可以有效提高混合锰矿SiO2含 量、减少硅石用量。 水洗烧结富含MnO、Fe2O3、SiO2等有益成份,其中SiO2含量35%以上、锰铁 比低的化学特性,既可以有效提高混合锰矿SiO2含量、减少硅石用量,又可以
6、调整混合锰矿的锰铁比。 富锰渣富含MnO、SiO2等有益成份,其中SiO2含量30%以上、Mn含量26%以 上的化学特性,可以有效提高混合锰矿SiO2含量。 第 3 页,共 9 页 2010月6-8月,斗南锰业铁合金二厂,先后使用碳锰渣、水洗烧结、富 锰渣在12500 kVA电炉上冶炼锰硅合金,硅回收率及硅元素合格率获得了大幅 提升。统计数据见表2.1.12.1.3。 表表2.1.12.1.1 未使用碳锰渣、水洗烧结、富锰渣的统计数据未使用碳锰渣、水洗烧结、富锰渣的统计数据 原料名称 精矿烧结 水缅烧结 澳矿 白云石 硅石 贵州焦 省内焦 配量(kg) 490 380 130 50 205 1
7、11 167 参数名称 混合锰矿 锰品位 混合锰矿的 SiO2含量 混合锰矿的 SiO2与 Mn 品位之比 硅回收率 硅元素合格 率 炉渣碱 度 数值 32.56% 20.50% 0.63 38% 60.72% 0.49 炉渣成份 SiO2 CaO MgO 渣锰 数值(%) 48.5 20.5 3.2 9.15 表表2 2.1.2.1.2 使用碳锰渣、水洗烧结的统计数据使用碳锰渣、水洗烧结的统计数据 原料名 称 精矿烧 结 原生矿 澳矿 水缅烧 结 碳锰渣 水洗矿 烧结 硅石 贵州焦 省内焦 配量 (kg) 200 145 160 335 60 100 130 170 60 参数名 称 混合锰
8、矿锰品位 混合锰矿的 SiO2 含量 混合锰矿的 SiO2与 Mn 品位之比 硅回收 率 硅元素合格 率 炉渣碱 度 数值 31.50% 22.80% 0.72 41% 82% 0.62 炉渣成 份 SiO2 CaO MgO 渣锰 数值(%) 43.32 23.5 3.5 8.81 表表2.1.32.1.3 使用碳锰渣、水洗烧结、富锰渣的统计数据使用碳锰渣、水洗烧结、富锰渣的统计数据 原料名称 精矿烧结 原生矿 澳矿 水缅烧结 富锰渣 碳锰渣 水洗矿烧结 硅石 贵州焦 省内焦 配量(kg) 140 150 140 290 170 40 70 55 140 100 参数名称 混合锰矿锰品位 混合
9、锰矿的 SiO2 含量 混合锰矿的 SiO2 与 Mn 品位之比 硅回收率 硅元素合格率 炉渣 碱度 数值 30.3% 24.1% 0.8 45% 95.41% 0.7 炉渣成份 SiO2 CaO MgO 渣锰 数值(%) 39.12 24.13 3.35 8.76 从表2.1.12.1.3的统计数据可以看出,使用碳锰渣、水洗烧结、富锰 渣后,混合锰矿的二氧化硅含量由20.5%提高到了24.1%,SiO2与Mn品位之比由 0.63提高到了0.8,硅石用量由205kg/批减少到了55kg/批,硅元素的回收率 由38%提高到了45%,硅元素合格率由60.72%提高到了95.41%,效果十分明 显。
10、 通过我厂及周边诸多同行的实践证明,在混合锰矿锰品位2831%之间的 前提下,通过增加碳锰渣及富锰渣的配比来提高混合锰矿的二氧化硅含量, 更有利于改善炉况,提高技术经济指标,提高产品品级率。 2.2 2.2 选用贵州焦作为主要还原剂选用贵州焦作为主要还原剂 锰硅合金冶炼采用焦炭作还原剂,它对焦炭的要求是电阻率大,化学活 性好,有害杂质磷、硫含量低,灰分少,固定碳高,有一定的机械强度。 第 4 页,共 9 页 在电炉法铁合金冶炼过程中,焦碳既是还原剂,同时它又是电流的载 体,其物理、化学性能的好坏对炉况、技术经济指标的改善,起着决定性作 用。 长期以来,云南文山斗南锰业股份有限公司对焦碳品种的应
11、用及选择, 作了大量的工作,先后使用过兰碳、云南焦、贵州焦等焦碳,最终从众多焦 碳品种中选择了贵州焦,取得了良好炉况及技术经济指标。 贵州焦具有还原活性好、孔隙度大、高温下比电阻高的特性,选用贵州 焦作为主要还原剂,可提高硅回收率,且获得稳定适宜的渣型、及渣色。贵 州焦与云南焦的主要化学指标对比(见下表2.2.1) 表表2.2.12.2.1 贵州焦与云南焦的主要化学指标对比表贵州焦与云南焦的主要化学指标对比表 品种 C 灰分 挥发份 S 灰份成份 Fe P SiO2 贵州焦 76.49% 22.78% 0.73% 3.96% 18.32% 0.10% 39.84% 云南焦 81.49% 20.
12、00% 0.6% 0.25% 5.80% 0.10% 38.00% 2010月6-8月,斗南锰业铁合金二厂,在12500KVA电炉上进行了焦碳结构 调整实验,实验数据如表2.2.22.2.4。 表表2.2.22.2.2 未使用贵州焦的实验数据未使用贵州焦的实验数据 原料名称 精矿烧结 原生矿 澳矿 水缅烧结 富锰渣 碳锰渣 水洗矿烧结 硅石 兰碳 省内焦 配量(kg) 140 150 140 290 170 40 70 90 50 200 参数名称 混合锰矿锰品位 混合锰矿的 SiO2 含量 混合锰矿的 SiO2 与 Mn 品位之比 硅回收率 硅元素合格 率 炉渣碱 度 数值 30.3% 24
13、.1% 0.8 43% 93.12% 0.58 炉渣成份 SiO2 CaO MgO 渣锰 数值(%) 45.3 23.43 2.95 8.84 表表2.2.32.2.3 使用使用58%58%贵州焦的实验数据贵州焦的实验数据 原料名称 精矿烧结 原生矿 澳矿 水缅烧结 富锰渣 碳锰渣 水洗矿烧结 硅石 贵州焦 省内焦 配量(kg) 140 150 140 290 170 40 70 55 140 100 参数名称 混合锰矿锰品位 混合锰矿的 SiO2 含量 混合锰矿的 SiO2 与 Mn 品位之比 硅回收率 硅元素合格率 炉渣碱 度 数值 30.3% 24.1% 0.8 45% 95.41% 0
14、.7 炉渣成份 SiO2 CaO MgO 渣锰 数值(%) 39.12 24.13 3.35 8.76 表表2.2.42.2.4 全部使用贵州焦的实验数据全部使用贵州焦的实验数据 原料名称 精矿烧结 原生矿 澳矿 水缅烧结 富锰渣 碳锰渣 水洗矿烧结 硅石 贵州焦 配量(kg) 140 150 140 290 170 40 70 35 245 参数名称 混合锰矿锰品位 混合锰矿的 SiO2含 量 混合锰矿的 SiO2 与 Mn 品位之比 硅回收率 硅元素 合格率 炉渣碱度 数值 30.3% 24.1% 0.8 50% 95.41% 0.8 炉渣成份 SiO2 CaO MgO 渣锰 数值(%)
15、35.43 25.03 3.15 8.06 从表2.2.22.2.4实验数据可以看出,在锰矿石结构不变的情况下,随 着贵州焦配比的增加,硅回收率由43%提高到了50%,硅元素合格率由93.12% 提高到了97.23%,渣中的SiO2含量由45.3%降至35.43%。贵州焦的还原效果十 分理想。 第 5 页,共 9 页 通过我厂及周边诸多同行的实践证明:使用50%以上的贵州土焦或机焦冶 炼锰硅合金,可以获得相对理想的硅回收率、渣型及渣色。 2.3 2.3 选用选用 AlAl2 2O O3 3含量含量较低的锰矿石冶炼锰硅合金含量含量较低的锰矿石冶炼锰硅合金 锰矿中的Al2O3在冶炼中很难还原,几乎
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