提供了一种使铁占主量的化合物与氧化物合金化的方法。该方法可以包括：将铁占主量的化合物加热至熔融状态；将含锰的氧化物添加到熔融的铁占主量的化合物中；将成渣材料和还原剂添加到熔融的铁占主量的化合物中；对铁占主量的化合物进行控制以达到所希望的温度环境，保持所希望的时间段，以及从铁占主量的化合物中将熔渣去除。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及制造钢锰合金的方法。更具体地，本专利技术涉及使钢和锰一起精炼。
技术介绍
目前，通过使用铁合金作为合金化材料来生产各种等级的钢。一般地，在完全独立的操作中并且往往在独立的设备中生产铁合金，然后生产铁。然后，使铁和铁合金处于一起并组合以生产锰钢。使用铁合金需要单独的炉操作和能源支出。使用铁合金也导致从用于生产铁合金的矿石或氧化物材料中低效地回收锰。铁合金生产伴随有在熔渣中或含杂质的材料中锰的高损失，以及气体损失或烟雾损失。使用铁合金使钢合金化伴随有:与大多数含锰的氧化物材料的锰浓度相比，含有增加的锰浓度的合金元素。通过使用由氧化物材料转化而来的铁合金，使用目前的生产方法，最终产物中存在非金属夹杂物的可能性较小。目前，通过在高温炉中还原含锰矿石来生产大量的铁合金。这产生了含金属锰的化合物和副产物熔渣体，或含杂质的废料。如果在还原期间将硅使用保持在最小值，那么熔渣体大约是金属体的3倍。在普通的SiMn和FeMn生产中，熔渣的锰含量可能在百分之十至百分之四十的范围内。虽然本质上可以重复使用该熔渣以生产金属，但是它需要使用额外的化合物和能量。从材料和能量的角度来看，重复使用熔渣的过程并不像初始还原一样有效。 目前的炼钢可以分为几个步骤:铁精炼、合金化和转化。铁精炼涉及取得生铁源(通常为铁矿石或废金属)和在炉(高炉，但可以是富氧炉或电还原炉)中加热。该过程产生含铁占主量的化合物和副产物熔渣。在合金化和转化中，将必要的合金添加到在还原炉中的铁源中。这是目前将铁合金添加到炼钢过程中的步骤。一旦已经发生转化，使最终产物保留并将产生的熔渣或杂质去除。在转化期间，使杂质和所希望的化合物反应成将留在熔渣中的化合物，而使铁类合金留下作为最终产物。因此，希望提供一种使铁与锰的生产结合以产生锰钢的方法。
技术实现思路
通过本专利技术，在很大程度上满足了上述需求，其中，一方面，在一些实施方式中提供了一种装置，提供了一种使铁与锰的生产结合以产生锰钢的方法。根据本专利技术的一个实施方式，提供了使铁占主量的化合物与氧化物合金化的方法。该方法可包括:将所述铁占主量的化合物加热至熔融状态；将含锰的氧化物添加到熔融的铁占主量的化合物中；将成渣材料和/或还原剂添加到该熔融的铁占主量的化合物中；对该铁占主量的化合物进行控制以达到所希望的温度，保持所希望的时间段；以及从该铁占主量的化合物中将熔渣去除。根据本专利技术的另一个实施方式，可以提供使铁占主量的化合物合金化的方法。该方法可以包括:将含铁材料加热以形成熔融的铁；将含锰材料添加到所述熔融的铁中以形成混合物，其中，该含锰材料包含锰氧化物；对所述混合物继续进行加热；从所述混合物中将熔渣去除；使所述混合物经受受控的加热环境；以及从所述混合物中将熔渣去除。根据本专利技术的又一个实施方式，提供了使铁和锰合金化的方法。该方法可以包括:将含铁材料加热以形成熔融的铁；从所述熔融的铁中将熔渣去除；使熔融的铁混合物经受受控的加热环境；以及从该混合物中将熔渣去除。因而，为了能够更好地理解本文中的本专利技术的详细描述，以及更好地意识到本专利技术对本领域的贡献，已经对本专利技术的某些实施方式进行了相当广泛地概述。当然，还有将在下面进行描述的本专利技术的额外的实施方式，本专利技术的额外的实施方式将形成所附权利要求书的主题。在这方面，在详细解释本专利技术的至少一个实施方式之前，将理解的是，本专利技术并不将其应用限制于在下面的描述中阐示的或在附图中示例的构造细节和组分安排。除了所描述的那些，本专利技术能够以多种方式来实施以及实践和实现。而且，将理解的是，本文以及摘要中采用的措辞和术语是用于描述的目的而不应视为限制。因此，本领域技术人员将会意识到，可以容易地将本公开内容所基于的概念用作设计实现本专利技术的若干目的的其它结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，应将权利要求书视为包括这些等同构造，只要它们不背离本专利技术的精神和范围。【附图说明】 图1是示出根据本专利技术的优选实施方式可以使用的铁矿石或废铁、成渣材料、锰矿石或锰源材料、还原剂以及合金化材料的侧视图；图2是根据本专利技术的实施方式所使用的炉的示意性剖视图；图3是可以在本专利技术的一些实施方式中使用的另一种炉的示意性剖视图；图4是钢包的示意性剖视图；图5是示出可以在本专利技术的一个实施方式中采用的步骤的流程图；图6是示出可以在本专利技术的一个实施方式中采用的步骤的流程图；图7是示出可以在本专利技术的一个实施方式中采用的步骤的流程图。【具体实施方式】现将参照附图对本专利技术进行描述，其中，自始至终，相同的附图标记是指相同的部件。根据本专利技术的实施方式提供了一种使用较低成本的过程来生产各种等级的锰合金钢的方法，该较低成本的过程利用比目前所使用的方法更有效的含锰的氧化物材料。一些实施方式也将生产含有较少的非金属夹杂物的产物，从而增强了最终产物钢的性能。本专利技术的一些实施方式解决了为避免形成不需要的副产物而不得不使用不经济的还原剂和预热氧化物材料的问题。一些实施方式提供了在过程结束时的操作控制，该操作控制使当使用电转炉时能够对硅、锰和碳的化学组成进行控制。如图1和图2所示，在本专利技术的一些实施方式中，将成渣材料11、13，含锰的氧化物材料18和还原剂19添加到含铁占主量的混合物14中。然后，在炉22中将得到的混合物加热以使氧化物材料还原。可以根据通常已知的任何方法来制备初始铁占主量的混合物14。然后将得到的混合物24加热以使氧化物材料18还原并与铁占主量的混合物14合金化。然后，将来自该反应的熔渣28或杂质去除以显露出锰合金化的钢26。如果使用电转炉22，那么为最终产物化学组成中的碳、铁、硅和锰含量提供额外的控制措施。将材料11、13、18、19、20添加到铁占主量的混合物14中可以以若干步骤进行或所有成分一次进行。理想地，当热源可用或立即可用时，将材料11、13、18、19、20添加到铁占主量的混合物14中以随后补偿由于吸热反应引起的热损耗，因为无意的冷却能够不利地影响钢性能。添加到含铁占主量的混合物14中的成渣材料11、13、还原剂19和氧化物材料18的量取决于所希望的预设的最终产物的化学组成。图4示出含有钢26和熔渣28的钢包30。钢包可以将钢26和熔渣28从电炉22中去除。尽管由于通过熔渣16、28 (参见图4)体的损失会有材料的损失，但是，如果在整体式钢生产设备中使用本专利技术，可以将用于合金化的还原剂19、氧化物材料18和成渣材料11、13添加到用于铁生产或铁精炼的加热装置中的含铁占主量的混合物14中。所使用的还原剂19可以是娃,或碳和娃的组合。如果将碳和娃用作还原剂19,那么可以将它们同时添加，但理想地是依次添加。理想地，当使用单独的硅不可行时，在将氧化物材料18和成渣材料11、13添加到含铁占主量的混合物14中之后，将碳类还原剂19添加到铁占主量的混合物14中，并使氧化物材料18部分还原。在碳还原剂19已使氧化物材料18部分还原之后，添加硅还原剂19以完成还原过程。将碳用作还原剂19将取决于经济上碳和硅的可行性以及钢所需的最终化学组成的可行性。成渣材料11、13可以是钙氧化物、镁氧化物、锰氧化物和钡氧化物形式中任何形式，这些通常在白云石和石灰石中发现。这使能够更有效地使用作为还原剂19的硅，使得最终钢组成26 (参见图4)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使铁占主量的化合物与氧化物合金化的方法，包括：将所述铁占主量的化合物加热至熔融状态；将含锰的氧化物添加到熔融的铁占主量的化合物中；将成渣材料添加到所述熔融的铁占主量的化合物中；对所述铁占主量的化合物进行控制以达到所希望的温度，保持所希望的时间段；以及从所述铁占主量的化合物中将熔渣去除。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.27 US 13/169,6961.一种使铁占主量的化合物与氧化物合金化的方法，包括: 将所述铁占主量的化合物加热至熔融状态； 将含锰的氧化物添加到熔融的铁占主量的化合物中； 将成渣材料添加到所述熔融的铁占主量的化合物中； 对所述铁占主量的化合物进行控制以达到所希望的温度，保持所希望的时间段；以及 从所述铁占主量的化合物中将熔渣去除。2.根据权利要求1所述的方法，还包括:将还原剂添加到所述铁占主量的化合物中。3.根据权利要求1所述的方法，还包括:在共同的容器中同时使铁和锰一起进行还原。4.根据权利要求3所述的方法，其中，使所述铁由铁矿石和废铁中的一种进行还原，以及使所述锰由锰矿石和含锰材料中的一种进行还原。5.根据权利要求1所述的方法，还包括:在共同的容器中使铁和锰进行还原，其中，使所述铁进行还原并且将熔渣去除，然后，将含锰材料添加到所述铁中，使所述锰进行还原并且将熔渣去除。6.根据权利要求1所述的方法，其中，在电炉中对所述铁占主量的化合物进行控制。7.根据权利要求1所述的方法，其中，通过变化转炉操作的电阻来改变所述铁占主量的化合物的化学组成。8.根据权利要求1所述的方法,其中，通过添加多种还原剂来改变所述铁占主量的化合物的化学组成。9.根据权利要求1所述的方法,其中，添加到所述铁占主量的化合物中的含锰材料不含有猛铁合金。10.一种使铁与锰合金化的方法，包括: ...
【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·波士顿·麦克马罕，
申请(专利权)人：约瑟夫·波士顿·麦克马罕，
类型：发明
国别省市：美国;US
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