[发明专利]锰矿焙烧生产锰系铁合金的生产工艺

说明书

本发明公开了一种锰矿焙烧生产锰系铁合金的生产工艺，包括如下步骤：步骤1)原料选择；步骤2)锰矿焙烧；步骤3)原料配料；步骤4)电炉冶炼；步骤5)浇注。本发明以锰矿石为原料利用封闭矿热炉煤气为热源在回转窑中焙烧，通过控制焙烧工艺相关参数得到焙烧锰矿，利用焙烧锰矿作为原料加入电炉使用生产优质的锰系铁合金，使用焙烧锰矿后电炉炉况平稳，有效的解决了锰矿冷料入炉带来的弊端，解决了由于原料潮湿造成的炉内透气性差、塌料等问题，锰矿中锰的氧化物在焙烧过程中分解，提升矿热炉产生煤气的CO浓度，提升冶炼技术指标，使产品单位电耗降低150KW·h/t，焦耗降低0.05t/t，回收率提升2％。

技术领域：

本发明涉及一种铁合金冶炼工艺，尤其涉及一种锰矿焙烧生产锰系铁合金的生产工艺，属于冶炼技术领域。

背景技术：

锰系铁合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金。由于锰具有脱氧、脱硫及调节作用(如阻止钢的粒缘碳化物的形成)，还能增加钢材的强度、韧性、可淬性，因此在钢铁以及不锈钢制造过程中的应用非常广泛，此类用量占到了锰系铁合金的85％-90％。

目前锰系铁合金生产时，以硅锰合金为例，原料为锰矿、焦炭、硅石等；原料入厂后装入配料仓通过配料后直接送入电炉使用，由于锰矿中含有大量锰的高价氧化物存在，加之锰矿水分大，部分锰矿带有结晶水(例如加蓬锰矿)，部分锰矿含有大量锰的碳酸盐(例如南非半碳酸)，在冶炼过程中，锰矿中的化合物发生分解和水分蒸发而产生大量气体，这不仅消耗大量热能，使冶炼单位电耗增加，影响指标，而且原料潮湿造成了炉内透气性差，存在塌料等问题，对电炉安全构成威胁。

公开号为CN1912159A的中国专利申请公开了《使用回转窑烧结粉料并热装矿热电炉的硅锰合金生产方法》，公开了将硅石、锰矿、白云石、富锰渣和高铁锰矿原料破碎成粒度小于50mm的粉料并分别装入受料仓，之后按计算的原料配比进行配料混合，之后送入回转窑内，通入矿热电炉的高温烟气与煤粉喷燃进行烧结，烧结完成后热装矿热电炉，加入焦粉进行冶炼。该工艺虽然利用矿热电炉的高温余热对原料锰矿进行了烧结，但存在的问题是：1、需要将合格粒度原料破碎成粒度小于50mm，实际进口锰矿基本粒度比较好，非常适合冶炼需求粒度，将合格粒度锰矿进行破碎不经济；2、原料配完料进行高温烧结，由于各物料性质不同，烧失率不同，烧结后混合矿成分偏差较大，影响合金成分稳定性，同时进入矿热炉时会加大焦粉配入量的把控，合金质量易发生波动；3、高温烟气与煤粉在回转窑中喷燃烧结物料，回转窑烧结区温度850-1300℃，容易使回转窑发生结圈事故，影响稳定生产。

根据目前相关政策要求，锰系矿热炉要求容量25MVA以上，同时要进行封闭，封闭电炉无炉口操作，只能通过料仓配料调整成分，对入炉原料配料精准性要求更高，否则容易出现成分偏差，基于封闭矿热炉特性，本方案只对锰矿进行焙烧预处理。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种锰矿焙烧生产锰系铁合金的生产工艺。

本发明由如下技术方案实施：锰矿焙烧生产锰系铁合金的生产工艺，它包括以下步骤：

1)原料选择：选择水含量大的锰矿、锰的高价氧化物多或者锰的碳酸盐多的锰矿；

2)锰矿焙烧：将选择确定的锰矿装入回转窑配料仓，并通过上料系统将锰矿送入回转窑，利用密闭矿热炉产生的煤气在回转窑中燃烧提供热量，回转窑焙烧温度800-1000℃，经过回转窑焙烧后的锰矿水分也得到祛除，另外锰矿的高价氧化物在800-1000℃高温条件下受热分解成低价氧化物，提高入炉品位，在保证锰矿物理状态的基础上延长锰矿在回转窑内停留时间，同时保证锰矿的出窑温度达到700℃，物料在回转窑中的时间为60-90min，焙烧好的锰矿倒出后存放并取样化验；

3)原料配料：焙烧后锰矿经过降温后具备上料条件，根据焙烧后锰矿成分进行焙烧锰矿(占比60％以上)、正常锰矿、焦炭、硅石等进行配料计算，各物料计量后通过上料系统送入封闭矿热炉；