1、关于硅镒合金的冶炼方式和方法邓绍鑫、邓元华内容摘要:硅镒合金是炼钢中常用的复合脱氧剂,因此,世 界上对于硅镒合金的冶炼都十分的重视。本文通过对硅镒合 金的冶炼过程进行剖析阐述,客观上总结了国内外硅镒合金 冶炼的技术手段和方法。关键词:硅镒合金复合脱氧剂 冶炼硅镒合金是炼钢常用的复合脱氧剂,又是生产中,低碳 镒铁和电硅热法生产金属镒的还原剂。硅镒合金可在大中小型矿热炉内采取连续式操作进行冶炼。目前,世界上硅镒合金电炉正向大型化、全封闭的方向发展,南非1975年投产了一台88000KVA 的大型硅镒 合金电炉。表1-1某厂冶炼中低碳镒铁自用硅镒合金牌号及成分牌号Si%Mn%C%P%适用范围汉字代号
2、不小于不大于特一类SiMn-023,065.00.30.19FeMn83C0.4一类硅镒SiMn-120.066.00.50.19FeMn80C0.7二类硅镒SiMn-219.067.00.80.19FeMn78C1.0三类硅镒SiMn-317.068.01.30.19FeMn75C1.5生产硅镒合金的原料有镒矿、富镒渣、硅石、焦炭。生产硅镒合金可使用一种镒矿或几种镒矿(包括富镒 渣)的混合矿。为保证炼由合格产品,矿石中的镒铁比和镒磷比应满足一定要求,见表1-2所示。所用的镒矿含镒越高,表1-2炼制合金要求Mn唳Mn/Fe P/Mn84%,灰分W14% ,焦炭粒 度,一般中小电炉使用 313m
3、m ,大电炉使用 525mm。对于石灰的要求与碳素镒铁对石灰的要求相同。为了改善硅的还原,炉料中必须有足够的 SiO2使在酸性 渣中进行冶炼,渣中SiO2过高,会使排渣困难,通常冶炼硅 镒合金的炉渣成分:(SiO2)=3442% , - =0.60.8 Mn 4.5 , P/Mn 0.0025原材料化学成分见表1-6 。表1-6名 称Mn%P%FeO%SiO2%CaO%MgO%Al 2O3%混合镒矿300.0613.023.991.14.3焦 炭固定碳灰分%挥发分%821520灰分组成64541.23硅石0.0080.597注:焦炭含水量约10%2 .计算依据(1)元素分配见表1-7表1-7儿
4、系入合金入渣挥发Mn781012Fe9550Si405010P85510(2)硅镒合金化学成分:Mn70%, Si20% , C1%, Fe8% ,P0.18% 。(3)由铁口排碳及炉口燃烧损失10% o(4)以100Kg混合镒矿为计算基础,求需焦炭、硅石 量,并计算由炉渣碱度。3 .计算(1)合金重量合金量:.100 X 30% X 78%CC=33.4Kg 70%合金中硅用:100 X 30% X 78% X20%=6.7Kg7 0%100 X 0.061% X85%合金中磷含量:X100%=0.155%33.4(2)焦炭用量见表1-8表1-8化合物反应用O ( Kg)MnOMnO+C=M
5、n+CO100X 0.3 X (0.78+0.12)X 12一人Q55SiO 2SiO 2+2C=Si+2CO6.7 X (0.4+0.1)v 24-=6.870.428FeOFeO+C=Fe+CO100 X 3%X 95%X 12_ -n /iq72”.硅镒合金含碳100 X30%X 78%X 1%_ -n QQd.70%=0.334合计13.584考虑由铁口排碳,炉口烧损折合成含水10%焦炭:13.584 +0.82 +0.9 +0.9=20.4Kg(3)硅石用量(6.7/0.4 X 60/28 -23.9 ) +0.97=12.4Kg(4)炉渣碱度炉渣量:(12.4 X 0.97+23.
6、9+20.4 X 0.15 X 0.45) X 0.5/0.4=18.67/0.4=46.7KgMnSi合金炉渣中 SiO23842% ,取40%计算炉渣量 炉渣碱度(R=CaO+MgO/ SiO 2)=9+1.1+20.4 X 0.15 X ( 0.04+0.012) /18.67=10.1+0.159/0.4=0.548以上炉渣碱度稍低,可加适量石灰调整,合适的炉渣碱度为0.60.7 。若采用碱度为0.698则加石灰量为:石灰含CaO85% 018.67 X ( 0.698 0.548 ) /0.85=2.8/0.85=3.3Kg5 )料批组成混合锰矿100Kg硅石12.4Kg焦炭20.4Kg石灰3.3Kg通过长期实践表明,综合以上方式方法进行硅锰合金冶炼能够收到良好的经济指标以满足钢铁工业的需求。