專利名稱：用電解錳作原料直接熔煉高品位塊狀金屬錳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特種金屬材料的冶煉方法，具體涉及塊狀金屬熔煉方法的改進(jìn)。
隨著鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展，精品鋼、優(yōu)質(zhì)鋼已成為鋼材市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，而在煉鋼過程中，向爐內(nèi)加入不同牌號(hào)錳鐵的作法已不能滿足現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的需要，直接向爐內(nèi)鋼液中加入電解金屬錳片，又極易造成錳片的氧化，降低錳的有效利用率，且由于錳片的比表面積大，很難沉入鋼液，不利于合金化，加入塊狀錳已成為一種趨勢。
現(xiàn)有技術(shù)中獲得塊狀金屬錳的方法通常為鋁還原法(Al法)和硅還原法(電Si熱法)。鋁還原法(Al熱法)是將MnO2在1000℃強(qiáng)熱分解成Mn3O4，或者是加炭或通氣在800℃～900℃的溫度下還原成MnO，然后再加入鋁粒和炭，在鎂砂襯里的豎爐內(nèi)，高溫還原成金屬錳。該方法主要存在著生產(chǎn)過程中不能去除去雜質(zhì)，需要采用高純度的軟錳礦，二是需要加入理論量90％的鋁，生產(chǎn)成本較高，三是渣含錳通常在8％～12％，錳的回收率低，浪費(fèi)資源等缺點(diǎn)，因而國內(nèi)外均已極少使用該工藝。硅還原法(電Si熱法)，通常采用將錳礦石煉成低磷低鐵富錳渣，用富錳渣冶煉高硅錳硅合金，然后再用富錳渣為原料，高硅錳硅合金作還原劑，用石灰作熔劑冶煉塊狀金屬的三步冶煉法，該方法能大量除去鐵、炭、硅、磷、硫等雜質(zhì)，其缺點(diǎn)是生產(chǎn)流程長、工藝繁雜、產(chǎn)品含錳一般只有95％以下，不能滿足現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)鋼工藝的需要，且錳的總回收率只有60％以下，浪費(fèi)資源。我國是產(chǎn)錳大國，電解錳年產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的55％以上，電解錳資源豐富且產(chǎn)品過剩但缺乏高品位優(yōu)質(zhì)錳礦。
本發(fā)明的目的在于充分合理利用我國現(xiàn)有資源，提供一種生產(chǎn)流程短、工藝簡單、生產(chǎn)成本低的用電解錳作原料直接熔煉高品位塊狀金屬錳的方法，，以滿足現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)鋼、精品鋼生產(chǎn)的需要。
本發(fā)明的技術(shù)方案是以電解錳為原料，用電爐熔煉成熔體后，出爐冷卻成塊狀金屬錳。
作為發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于用作原料的電解錳，包括國標(biāo)一級(jí)電解錳片，二級(jí)電解錳片，次錳片以及粒狀電解錳。所述電爐包括高頻爐、中頻爐、工頻爐、直流電弧爐、自培電極電弧爐、石墨電極電弧爐及等離子爐。熔煉溫度為1400℃～2000℃。塊狀金屬錳的含錳量在90～99.8％。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是其生產(chǎn)流程短、工藝簡單、生產(chǎn)成本低，能滿足現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)鋼、精品鋼生產(chǎn)的需要。
本發(fā)明的實(shí)施例如下向中頻坩堝爐內(nèi)加滿一級(jí)電解金屬錳片，將中頻電壓調(diào)至最大，隨著時(shí)間的延長，坩堝內(nèi)保溫最好，電磁強(qiáng)度最大的局部(該局部溫度在1420℃以上)錳片開始熔化，形成細(xì)小的熔池，然后隨爐池向四周未熔化的錳片加速滲透擴(kuò)張，使坩堝內(nèi)錳片塊速熔化，直至熔露出上層錳片時(shí)，必須向坩堝內(nèi)不斷補(bǔ)充錳片，直至熔融體充滿坩堝，自測無明顯錳片時(shí)，保溫3～5分鐘，即可傾爐鑄錠。當(dāng)錠模中的熔融錳液凝固后，自然冷卻30分鐘后，為了加速冷卻，將錠模及未完全冷卻金屬錳，用電動(dòng)葫蘆吊入事先準(zhǔn)備好的冷卻水槽中浸泡10分鐘左右，然后吊出將錳錠倒出，即得塊狀金屬錳成品，經(jīng)取樣化驗(yàn)測得成品含錳量為96％。
權(quán)利要求
1.一種用電解錳作原料直接熔煉高品位塊狀金屬錳的方法，其特征是以電解錳為原料，用電爐熔煉成熔體后，出爐冷卻成塊狀金屬錳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電解錳作原料直接熔煉高品位塊狀金屬錳的方法，其特征在于用作原料的電解錳，包括國標(biāo)一級(jí)電解錳片，二級(jí)電解錳片，次錳片以及粒狀電解錳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電解錳作原料直接熔煉高品位塊狀金屬錳的方法，其特征在于所述電爐包括高頻爐、中頻爐、工頻爐、直流電弧爐、自培電極電弧爐、石墨電極電弧爐及等離子爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電解錳作原料直接熔煉高品位塊狀金屬錳的方法，其特征在于熔煉溫度為1400℃～2000℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電解錳作原料直接熔煉高品位塊狀金屬錳的方法，其特征在于塊狀金屬錳的含錳量在90～99.8％。
全文摘要
本發(fā)明是一種用電解錳作原料直接熔煉高品位塊狀金屬錳的方法,其特征在于以電解錳為原料,用電爐熔煉成熔體后,出爐冷卻成塊狀金屬錳,用作原料的電解錳,包括國標(biāo)一級(jí)電解錳片,二級(jí)電解錳片,次錳片以及粒狀電解錳,電爐包括高頻爐、中頻爐、工頻爐、直流電弧爐、自培電極電弧爐、石墨電極電弧爐及等離子爐。本發(fā)明具有生產(chǎn)流程短、工藝簡單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22B47/00GK1331351SQ0011350
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)日期2000年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月23日
發(fā)明者譚柱中, 曾克新, 帥志泉, 江權(quán), 劉國凡 申請(qǐng)人:湖南特種金屬材料廠