一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114540680A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210127196.5(22)申请日2022.02.11(71)申请人百色智成新材料科技有限公司地址533000广西壮族自治区百色市田阳区田州镇红岭坡工业集中区(72)发明人陈声智谭泽强(51)Int.Cl.C22C22/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22B5/04(2006.01)B22D7/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺(57)摘要本发明公开了一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，涉及锰硅铝合金技术领域，包括以下步骤：中碳锰铁渣兑入摇包、硅铁粉称量注入、炉外还原反应、渣铁分离、称量兑入配比好的铝水，合金液搅拌混合、合金液浇筑成型和冷却封装。本发明利用本公司冶炼中碳锰铁时所得到含有氧化锰的中碳渣兑入摇包，并在摇包摇动过程中加入硅铁粉粒进行还原反应，生成液态硅锰与通过天然气熔化炉熔化好的铝水相混合得到高纯锰硅铝产品。本项目主要原料低碳纯净硅锰是利用液态渣炉外还原制得，能耗大大降低，成本优势非常明显，属于废物利用、节能环保产品，并对全国锰铝系多元合金生产技术的创新和提升具有重要意义。CN114540680ACN114540680A权利要求书1/2页1.一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：料批组成；步骤二：液态含锰渣兑入摇包；步骤三：硅铁粉称量到位；步骤四：炉外还原反应；步骤五：渣铁分离；步骤六：称量兑入配比好的铝水；步骤七：合金液搅拌混合；步骤八：合金液浇筑成型；步骤九：冷却封装。2.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤一利用一台3200KVA精炼炉在生产中碳锰铁过程中所得到的液态富锰渣作为主要原料，并搭配硅铁粉、铝屑等材料经过还原、熔炼、混合而成。所述步骤中料批组成：8‑10吨含有20％‑25％氧化锰的液态渣，约0.5吨含硅70％的硅铁粉，约0.2吨含铝99％以上的铝屑、废铝线。3.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤二将精炼炉出铁时分离出来含有氧化锰的液态渣兑入摇包，渣的温度在1100‑1200℃、氧化锰含量20‑25％、重量8‑10吨，工艺流程如图1所示：精炼炉精炼完成后所得的中碳锰铁和渣一起经过出铁口先进入铁水包，铁水包注满之后浮在上面的液态渣流入中间包，再经中间包流入摇包，中间包可以沉淀掉掺在渣里的铁水，使得进入摇包的液态渣更加纯净。4.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤三将着液态渣的摇包先吊到地磅称重后放在摇炉架上，同时根据摇包渣的重量计算出硅铁粉配比并装入自动加注机构，等待摇包转动时再进行自动加入。5.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤四：启动摇包自动除尘机构，除尘罩自动停留在摇包口上面，启动摇炉速度调至每分钟60转，同时启动硅铁粉自动加注机构，硅铁粉开始自动定量连续加入摇包，在摇动过程中，摇包里液态渣中的氧化锰与硅铁粉的硅开始进行还原反应，其化学方程程式为：2MnO+Si＝2Mn+SiO2，由于在还原反应过程中不断放出热量，因此有足够温度让反应持续下去，摇包摇动12‑15分钟后，渣中的氧化锰含量已降到5％左右，这时反应已基本完成，即停止摇炉转动。6.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅热法精炼锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤五：由于还原出来的锰与未反应完的硅铁溶在一起，所以摇包停止后渣里就含有高纯净的低碳低磷硅锰铁合金液，待摇包静止10分钟后，吊起摇包把浮在上面的终渣缓慢倒入流槽冲入水中淬化，把铁水留在包里待用，即完成摇后渣铁分离。7.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤六：把留在摇包里的硅锰铁水吊到地磅称量，按铁水重量计算出需要加入铝水的配比，铝水是用铝屑、废铝线等经民天然气熔化后进电热炉保温待用，铝水先经2CN114540680A权利要求书2/2页流槽进入钢包计量，达到配比重量即堵住保温炉出水口，然后把称量后的硅锰铁水倒入钢包与铝水混合。8.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤七：硅锰铁水与铝水混合后，放下电动搅拌器进一步混合搅拌，使其均匀，获得锰硅铝合金液。9.根据权利要求1所述的一种用摇炉硅还原炉外精炼法生产高纯锰硅铝合金的工艺，其特征在于，所述步骤八