[发明专利]一种以矿石为原料的铁碳锰直接合金化方法

摘要

一种以矿石为原料的铁碳锰直接合金化方法，属于铸造领域。首先将铁锰矿和固体碳与铁矿石、粘结剂和碳酸钙混匀并制备球/块，干燥后加入专用感应电炉。球/块各组分为铁锰矿25～65％，铁锰矿25～65％，铁矿石25～60％，固体碳5～45％，粘结剂0.5～15％，碳酸钙0.5～35％。炉料熔化后合金和炉渣以液态排出。感应电炉电源为中频或高频感应电源，坩埚材质为耐热金属或石墨。水冷线圈置于坩埚外部，总高度小于坩埚。坩埚上部有集尘器，自动给料机安装于二者之间，用于加入球/块；球/块可单独或与金属炉料共同加入。本发明直接使用矿石，采用专用感应电炉，通过1次加热生产铁碳锰合金直接用于铸造，无需使用锰铁或金属锰、无需重复加热，生产流程短、原料来源广泛、生产成本低。

主权项

一种基于直接合金化的铁碳锰合金生产方法，其特征在于：采用感应电炉直接使用以铁锰矿、铁矿石、粘结剂、固体碳为主要原料制备的含炭球/块生产铁碳锰合金，不需要使用锰铁或者高锰渣，不需要重复加热；其中，含炭球/块铁锰矿质量分数为25～65％，全铁品位>35％的铁矿石或含铁固体废弃物质量分数24～60％，固体碳质量分数5～35％，粘结剂质量分数0.5～15％，添加剂质量分数0.5～25％；其中，涉及的铁锰矿含铁8～35％；铁矿石包括含铁固体废弃物，含铁35～70％；固体碳包括煤、石油焦、兰炭、焦炭及其混合物，固定碳>35％；感应电炉由电源、水冷线圈、炉壳、坩埚、冷却塔、集尘器和自动给料机构成；其电源为中频或高频感应电源，通过电缆与水冷线圈相连；坩埚置于水冷线圈内部，但水冷线圈总高度小于坩埚30～85％，故坩埚上缘高于水冷线圈；炉体下部坩埚与水冷线圈之间及上部坩埚与炉壳之间添加有氧化镁、莫来石纤维保温隔热材料；炉壳包覆于水冷线圈外部；集尘器悬于坩埚上部，自动给料机介于二者之间，用于向坩埚中加料；炉壳、集尘器、给料机的材质均为不导磁不锈钢；感应电炉使用具有感应加热能力的金属或石墨坩埚；感应电炉对球/块的加热功率为0.15～1.5kW·kg‑1；水冷线圈由下至上分为2～6组，分别感应电源连接，独立控制。