[发明专利]硅锰合金尾渣的提炼装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属的生产或精炼时的炉渣的处理领域，具体为一种硅锰合金尾渣的提炼装置及其使用方法。

背景技术

硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其他元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金，是钢铁冶炼中重要的复合脱氧剂和合金加入剂。硅锰合金的生产过程中，尾渣中含较高比例的SiO₂和MnO₂，同时高温尾渣富含热能，尾渣中的SiO₂经适当调质可直接生产各类微晶玻璃，和现有的以冷态渣或天然矿物为原料生产微晶玻璃相比，以硅锰合金尾渣为原料可充分利用尾渣的物理显热，节约能源和矿产资源。但是，目前对于尾渣中较高含量的MnO₂尚无有效利用措施，MnO₂作为杂质一起参与后续工艺，不仅不利于后续综合利用的实施，同时也浪费了Mn元素。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种资源利用率高、对环境影响小的炉渣处理设备，本发明公开了一种硅锰合金尾渣的提炼装置及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种硅锰合金尾渣的提炼装置，包括硅锰合金熔渣出渣口、熔窑、金属铸型机和微晶玻璃成型机，硅锰合金熔渣出渣口的出料口设于熔窑进料口的正上方，金属铸型机的进料口设于熔窑的出铁口的正下方，微晶玻璃成型机的进料口设于熔窑的出渣口的正下方，其特征是：

还包括混合机、定量给料机、辅料仓、还原剂储仓和提升机，

混合机、定量给料机、辅料仓、还原剂储仓和提升机设于硅锰合金熔渣出渣口的一侧，熔窑、金属铸型机和微晶玻璃成型机设于硅锰合金熔渣出渣口的另一侧；

混合机的进料口设于定量给料机出料口的正下方，定量给料机的进料口设于辅料仓出料口的正下方，提升机提升管道的输入端设于混合机出料口的一侧，提升机提升管道的输出端设于熔窑进料口的正上方，还原剂储仓的出料口连接和提升机的提升管道；

辅料仓内储存的辅料为石英石和碳酸钠的混合物，辅料中石英石的质量是碳酸钠质量的2倍～3倍；还原剂储仓内储存的还原剂为硅铁粉和焦炭的混合物，还原剂中硅铁粉的质量是焦炭质量的1倍～4倍。

所述的硅锰合金尾渣的提炼装置，其特征是：辅料中石英石的质量是碳酸钠质量的3倍；还原剂中硅铁粉的质量是焦炭质量的4倍。

所述的硅锰合金尾渣的提炼装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次进行：

将辅料投入辅料仓，经定量给料机进入混合机搅拌混合均匀，随后和还原剂储仓内的还原剂一并通过提升机加入熔窑内，同时开启硅锰合金熔渣出渣口，高温熔渣也加入熔窑，还原剂的添加量为：还原剂中硅铁粉的质量是高温熔渣中Mn元素含量的7%～10%，辅料的添加量为高温熔渣质量的5%～33%，使辅料、还原剂和熔渣在熔窑内加热至至少1600℃煅烧，煅烧时间20min～25min后，取样底部锰水检测，确定渣锰分离后，开启熔窑的出铁口，锰铁水经熔窑的出铁口流入金属铸型机压制成金属块；熔窑内的其余熔渣经调质、熔化、均化、澄清后形成合格的玻璃液，再经熔窑的出渣口进入微晶玻璃成型机制成微晶玻璃成品。

本发明在硅锰合金热态熔渣（温度可达1200℃～1400℃）生产微晶玻璃过程中，在调质环节通过添加特定还原剂将熔渣中15%的MnO₂还原成金属Mn，利用金属Mn和熔渣的密度差，使还原后的金属Mn沉入熔窑底部，定期将金属Mn通过底部出铁口排除，注入铸型机。本发明能充分利用熔渣的物理显热，节约大量能源和资源，兼顾环保、节能和减排。

本发明的有益效果是：

1. 可利用铁合金熔渣（如硅锰合金渣、高炉锰铁渣）的特性完成Mn提取与熔渣调质一步完成，减少生产与提取环节；

2. 熔渣在提取金属Mn后，MnO₂含量由20%降低到2%以下，熔渣SiO₂含量进一步提高，减少石英辅料的投入量，降低生产成本；

3. 金属Mn提取后，热态渣更易于调色和调质，微晶玻璃产品更趋丰富多样；

4. 大量使用硅锰合金的废渣，解决废渣利用的环保和排放问题，在有价资源再生利用的同时开辟废渣资源综合利用的全新领域。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1