技術領域

本發明涉及一種用錳礦石在LF爐合金化的方法，屬于煉鋼生產技術領域。

背景技術

在轉爐煉鋼過程中，利用廉價的錳礦石代替錳鐵或硅錳合金實現合金化，具有明顯的成本優勢，同時該方法減少了生產硅錳合金的中間環節，達到節約資源、降低能耗、節能減排的目的，具有良好的社會效益和可觀的經濟效益。目前，該方法在國外轉爐冶煉中得到廣泛的利用，日本各大鋼廠在鐵水“三脫”的基礎上，已經將錳礦直接還原合金化技術全面應用于實踐。國內也進行了大量的研究，寶鋼300t轉爐在少渣冶煉條件下進行錳礦石直接還原試驗，錳回收率穩定在50％以上(蔣小放、陳兆平.寶鋼轉爐少渣煉鋼的實踐[J].寶鋼技術.2003(1):5-8)。濟鋼25t轉爐利用錳礦石代替部分球團礦使用，可以促進化渣，提高轉爐終點錳的含量，大幅降低煉鋼成本(謝中堃,劉洪波,戴輝永,孟凡玉.錳礦石熔融還原技術在濟鋼25t轉爐上的應用[J].山東冶金.2002(6):36-37)。鞍鋼轉爐在常規冶煉條件下進行錳礦石直接還原試驗，錳的平均回收率大于50％。此外攀鋼、武鋼等也都進行過相關的試驗研究，結論基本相似。

此外，由于國內貧錳礦資源較多，貧錳礦石MnO含量15%-35%，Mn含量11.6%-27.1%。國內煉鋼同行也對利用貧錳礦替代螢石促進轉爐化渣進行了實踐，并有相應的專利產生：貧錳礦粉與鐵氧化物、石灰、粘結劑制備的轉爐強化熔渣劑在轉爐冶煉中具有促進化渣、減少噴濺、降低鋼鐵料消耗的作用(沈昶,轉爐強化熔渣劑及其制備方法和使用方法,?CN200910251480.8)。由于貧錳礦Mn含量低，在轉爐的強氧化條件下，只具有促進化渣的作用，Mn回收率太低，難以起到合金化作用。

背景技術轉爐中使用錳礦合金化存在的問題是：即使是錳礦石，在轉爐的強氧化性氣氛中，也存在Mn的回收率影響因素多(如錳礦石加入量和加入時機、渣量、終點碳、底吹強度、供氧強度等)，Mn回收率偏低(最高50%左右)，錳的回收率不穩定等缺點。

發明內容

本發明目的是提供一種用錳礦石在LF爐合金化的方法，低成本、高回收率，大幅降低煉鋼成本、獲得很好的合金化效果，解決背景技術存在的上述問題。

本發明技術方案是：

一種用錳礦石在LF爐合金化的方法，包含如下工藝步驟：在轉爐出鋼后，把錳礦石作為頂渣加入鋼包或在LF爐隨渣料一起加入，LF爐起弧化渣，在化渣的同時加入碳化硅造還原渣，保持白渣，錳還原結束后，精煉結束。

所述的錳礦石成分，質量百分比(%)：MnO?40-65；SiO_2?5-10；CaO?1-5；MgO?0.5-1.5；FeO?5-10；Al₂O_3?0.5-5；P?0.035-0.1；S?0.03-0.15；H₂O〈3。

所述錳礦石的粒度為5-80mm。

本發明根據LF爐添加各種物料的成分，錳礦石替代硅灰石、螢石，替代部分硅錳合金，減少硅錳合金加入量。

經過物料平衡計算，錳礦石的加入量為3-6kg/t；錳礦石替代硅灰石、螢石，替代部分硅錳合金，減少硅錳合金加入量；替代的硅錳合金，減少的加入量為2.2-4.5kg/t。

所說的碳化硅采用55碳化硅還原錳礦石，需55碳化硅0.9-1.8kg/t；所說的碳化硅采用75碳化硅還原錳礦石，需75碳化硅0.66-1.32?kg/t。

根據硅還原錳反應的熱效應計算可知，加入錳礦石后，電耗相應增加3.5-7.5kwh/t。加入錳礦石后，為保證精煉渣的堿度，應補加石灰2-3kg/t。

在冶煉硅鎮靜鋼時，精煉渣的典型成分，質量百分比(%)：CaO?40-50；MgO?10-11；SiO_2?25-30；MnO?0.5-1；FeO?0.3-0.6；P?0.05-0.1；S?0.4-0.6；R?1.5-1.8。

錳回收率的計算方式為：錳回收率=實際增錳量÷理論增錳量×100%

煉鋼成本變化量=錳礦石成本-硅錳合金成本-硅灰石成本-螢石成本+碳化硅成本+石灰成本+增加的電費。

本發明的創新點：(1)?LF爐內為還原氣氛，轉爐為氧化氣氛，因此，錳礦石在LF爐合金化可以獲得比在轉爐合金化更高和穩定的回收率。(2)?本發明首次把廉價的錳礦石應用在LF爐上進行合金化，代替昂貴的硅錳合金或錳鐵。（3）本發明所涉及的錳礦石與貧錳礦石不同，錳礦石中Mn含量30%-50%。