一种转炉及精炼还原贫锰矿石中锰元素合金化方法

技术领域

本发明具体涉及一种转炉及精炼还原贫锰矿石中锰元素合金化方法，属于转炉钢水合金化控制方法技术领域。

背景技术

随着我国钢铁产量的增加，生产钢铁所需锰铁合金的富锰矿资源在国内日益匮乏；目前国内生产锰铁合金的锰矿需要大量从国外进口，使国内含锰铁合金价格升高；因此，研究利用我国贫锰矿在炼钢过程中直接合金化，对降低钢铁生产过程中合金成本和提高资源利用率具有广阔的前景。目前钢厂锰合金化主要采用锰铁合金和硅锰合金对钢水增锰，合金成本较高；为降低合金成本，部分学者研究在转炉内直接加入锰矿石，利用转炉冶炼过程中［C］+(MnO)—［Mn］+CO还原反应，提高转炉终点余锰，但该种方法受渣料及工艺操作影响较大，锰矿石中锰回收率较低且回收率波动性较大，起不到降本作用，渣中锰明显升高导致溅渣护炉效果较差，在生产过程中未推广使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种转炉及精炼还原贫锰矿石中锰元素合金化方法，针对现有锰矿合金化技术上的缺陷，通过造渣及工艺操作调整，提高转炉终点锰回收率；另外，在出钢过程中增加锰矿石使用，在精炼通过造渣工艺调整，回收锰矿石中锰，达到降低合金成本的目的。

本发明的转炉及精炼还原贫锰矿石中锰元素合金化方法，能够解决转炉炉内直接使用锰矿石锰回收率低问题；转炉冶炼过程中返干问题；解决转炉冶炼过程中喷溅问题；解决转炉冶炼终点渣中T-Fe高问题；所述方法具体如下：

转炉成分参数如下：将贫锰矿石使用炉次的炉渣碱度控制在2.4~2.6，铁水成分Si0.2%~0.4%，铁水Mn0.15%~0.35%；最大限度降低转炉渣料及铁水带入锰元素，减少炉渣带走锰元素，提高锰回收率；

转炉吹炼贫锰矿石添加如下：贫锰矿石从转炉高位料仓加入转炉内；每炉贫锰矿石加入量在吨钢2.5~4.5kg；在转炉吹炼5~7min内，贫锰矿石从分2~3次加入，完成矿石总量的80%加入，此时碳氧反应最为激烈，利于锰矿石中锰元素的还原；在转炉吹炼9~10min内，加入剩余贫锰矿石量；缓解炉渣返干，降低终渣T-Fe含量；

转炉一倒参数控制：转炉一倒的C为 0.08~0.12%，转炉一倒的温度为1630~1670℃；

转炉放钢贫锰矿石添加如下：在转炉放钢过程中，吨钢使用3~5kg贫锰矿石，从合金料仓加入钢包内；

钢水吊运到精炼后，通电化渣后吨钢加入硅碳小颗粒0.3~0.6kg、电石0.3~0.6kg；对钢渣进行脱氧，将渣中(MnO)还原为［Mn］，提高锰回收率。

进一步地，所述贫锰矿石包括以下组份百分比：SiO

与现有技术相比，本发明的转炉及精炼还原贫锰矿石中锰元素合金化方法，具有以下优点：

1、本发明的方法在低硅、低锰铁水条件下，造低碱度转炉渣，有效降低转炉渣量，通过优化贫锰矿过程使用，贫锰矿中锰回收率能达到40-50%，锰回收率高，能够降低合金成本吨钢0.5~1元；

2、本发明的方法采用使用锰矿石有效缓解了操作过程返干，减少喷溅，降低渣中T-Fe1~2%，吨钢降本0.6~1.2元；

3、本发明的方法在钢包内使用贫锰矿石，在精炼炉通过造白渣模式，将贫锰矿石中(MnO)还原为［Mn］,降低合金成本0.3-0.6元/t；

4、本发明的方法锰矿石采用高位料仓加入转炉内和采用合金料仓加入钢包内，操作方便，利于实现工业化生产；

5、本发明的方法由于提高了锰回收率，有效降低了渣中(MnO)含量，提高了溅渣护炉效果。

6、本发明的方法合金化方法对钢水质量无不良影响，能够在行业内推广使用。

具体实施方式

本发明的转炉及精炼还原贫锰矿石中锰元素合金化方法，所述方法具体如下：

转炉成分参数如下：将贫锰矿石使用炉次的炉渣碱度控制在2.4~2.6，铁水成分Si0.2%~0.4%，铁水Mn0.15%~0.35%；最大限度降低转炉渣料及铁水带入锰元素，减少炉渣带走锰元素，提高锰回收率；

转炉吹炼贫锰矿石添加如下：贫锰矿石从转炉高位料仓加入转炉内；每炉贫锰矿石加入量在吨钢2.5~4.5kg；在转炉吹炼5~7min内，贫锰矿石从分2~3次加入，完成矿石总量的80%加入，此时碳氧反应最为激烈，利于锰矿石中锰元素的还原；在转炉吹炼9~10min内，加入剩余贫锰矿石量；缓解炉渣返干，降低终渣T-Fe含量；

转炉一倒参数控制：转炉一倒的C为 0.08~0.12%，转炉一倒的温度为1630~1670℃；

转炉放钢贫锰矿石添加如下：在转炉放钢过程中，吨钢使用3~5kg贫锰矿石，从合金料仓加入钢包内；

钢水吊运到精炼后，通电化渣后吨钢加入硅碳小颗粒0.3~0.6kg、电石0.3~0.6kg；对钢渣进行脱氧，将渣中(MnO)还原为［Mn］，提高锰回收率。

其中，所述贫锰矿石包括以下组份百分比：SiO

实施例1：

本发明的转炉及精炼还原贫锰矿石中锰元素合金化方法，所述方法具体如下：

以120t转炉使用为例：

1、贫锰矿石成分为：所述贫锰矿石包括以下组份百分比：SiO

2、使用炉次铁水Si含量0.31%，铁水Mn含量0.29%，炉渣碱度按照2.5控制，总石灰加入量2580kg；

3、吹炼5min时从高位料仓加入200kg贫锰矿石到转炉内，吹炼6.5min时从高位料仓加入200kg贫锰矿石到转炉内，吹炼9min时从高位料仓加入100kg贫锰矿石到转炉内；

4、转炉放钢时一倒C在0.0893%，一倒T在1663℃；吹炼过程无返干无喷溅，吹炼过程平稳，炉衬溅渣层正常；转炉锰回收率达到67%，贫锰矿中回收率达到47%；取渣样渣中T-Fe在13.2%，比正常炉次降低1%；

4、转炉放钢见钢流后，提前准备500kg锰矿石随合金一起加入钢包内；

5、钢包吊运到精炼炉后，加入顶渣600kg，通电5min化渣，过程使用萤石100kg促进化渣；

6、钢包内渣子熔化后，采用铁锹将80kg硅碳小颗粒、80kg电石撒入渣面对渣子脱氧，钢包底吹气体流量控制在800L/min,搅拌3min后蘸渣样，渣子变为白渣；取样化验渣中MnO在0.9%，说明贫锰矿石中MnO均还原到钢水内。

上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。