关于锰硅合金生产使用高碳铬铁渣做造渣剂的建议.doc

关于锰硅合金生产使用高碳铬铁渣做造渣剂的建议 在锰硅合金生产中，产品的电耗占生产成本的35％～40％，是影响经济效益的主要因素。因此降低电耗一直是铁合金行业十分关注和长期探索的问题。近年来由于我公司资金短缺，锰矿供应不足，且质量时好时坏，品种单一，难以满足工艺要求，电耗指标居高不下，生产上难度很大。　　为克服上述困难，我查阅了关于这方面资料结合我公司生产高碳铬铁产生铬渣的实际，看到高碳铬铁渣与其它公司的造渣剂成分相近、粒度好、易下料、熔点高的特点，我建议公司采用高碳铬铁渣做造渣剂冶炼锰硅合金的新工艺。 根据其它公司实践表明，用高碳铬铁渣作造渣剂冶炼锰硅合金，生产顺行，保证了产品质量，电耗降低，取得了较好的经济效益。 以下是我公司与锦州铁合金厂高碳铬铁渣成分对比： 原料名称 化学成分/％ Mn ΣFe P SiO2 CaO MgO Al2O3 Cr2O3 高碳铬铁渣 （锦州铁合金） 30.5 4.8 38.7 20.5 3.7 高碳铬铁渣 （我公司） 3.92 30.93 1.42 34.78 24.68 4.59 通过对比我厂高碳铬铁渣成分和锦州铁合金相近。 采用高碳铬铁渣作造渣剂，可增加渣中Al2O3和MgO的含量，使炉渣流动性好，熔点较高，从而提高了炉温，使反应得以顺利进行。　　据有关资料介绍，在锰硅合金冶炼中，Al2O3含量高的渣型有利于提高炉渣熔点，从而提高炉温，提高锰和硅的回收率。渣中Al2O3与MnO的对应关系列于表1。 表1　锰硅合金炉渣中Al2O3与MnO含量的关系 Al203/％ 15～16 16～17 17～18 18～19 19～20 20～21 MnO/％ 15.32 12.52 10.56 8.84 7.29 6.47 在增加渣中Al2O3含量降低渣中锰含量的同时，也使渣的粘度增加，流动性减弱。MgO能使锰硅合金渣系的粘度降低，生产过程中一般将MgO控制在9％～12％，因为MgO不仅能破坏网状硅氧离子结构，同时能与SiO2、Al2O3等生成一系列低熔点物质，降低渣系熔点。　　此外，用MgO代替CaO造渣，不仅可改善SiO2的活度，有利于硅的还原，而且可降低炉料的导电性和熔化速度，有利于电极下插、稳定炉况和提高热效率。 4　生产效果4.1　产量和电耗　　生产实践证明，与使用中锰渣做造渣剂冶炼锰硅合金相比，用高碳铬铁渣做造渣剂具有较好的增产降耗效果，其对比见表3。 表3　使用两种造渣剂生产锰硅合金的平均日产量与电耗对比 造渣剂 锰硅合金平均日产量/t 冶炼电耗kWh.t－1 中锰渣 37.920 4445 高碳铬铁渣 41.987 4223 4.2　合金及炉渣成分　　使用两种造渣剂冶炼的锰硅合金和炉渣的成分及渣铁比对比列于表4、表5。 表4　不同造渣剂冶炼的锰硅合金成分对比 造渣剂 锰硅合金成分/％ Mn Si P C S Cr 中锰渣 65～67 15.5～18 0.12～0.15 1.4～1.95 0.015～0.020 　 高碳铬铁渣 63.5～65.8 18.5～21 0.13～0.15 0.96～1.45 0.015～0.030 0.6 表5　不同造渣剂冶炼锰硅合金的炉渣成分及渣铁比 造渣剂 锰硅合金炉渣成分/％ 渣/铁 MnO SiO2 CaO MgO Al2O3 Cr2O3 中锰渣 11～13 41～43 21～25 7～9 10～12 　 1.25～1.35 高碳铬铁渣 7～9 29～37 15～17 9～12 19～23 2～3 1.05～1.20 5　分析与讨论5.1　Al2O3和MgO的作用　　以高碳铬铁渣作造渣剂，主要是利用其中含有大量的MgO和Al2O3，以改变冶炼锰硅合金的传统渣型，形成新的高Al2O3、高MgO的渣型结构，从而提高了渣系熔点，保障了冶炼的高炉温，促进了硅和锰的还原反应速度，并使还原反应进行得更彻底。　　以MgO代替CaO是选高碳铬铁渣做造渣剂的最主要原因。首先是MgO与SiO2的结合能力弱于CaO与SiO2的结合能力，改善了SiO2的活度，使硅的利用率由原来的40％左右提高到48％左右，减少了硅石和造渣剂的配入量，从而减少了渣量，降低了有用元素和能量的损失。其次，MgO不但能破坏硅氧离子结构，促进硅的还原，同时能与SiO2、Al2O3形成一系列低熔点物质，降低渣系熔点，这是选用高Al2O3渣系的必要条件。　　此外，Al2O3和MgO含量高的渣型，有利于电极的下插，既保障炉底温度，又提高炉内的热效率，因此为冶炼含硅较高(Si≥20％)的锰硅合金提供了一个重要条件，解决了在冶炼高硅锰硅合金过程中经常出现的因配碳量增加而引起的电极上抬、炉底上涨、炉底温度低、提硅困难、炉况恶化、