CN101559953A - 一种用高温液态硅锰合金废渣为原料制造铸石的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用硅锰合金废渣为原料制造铸石的方法，属于合金废渣及余热再利用技术领域。工艺过程主要包括：附加剂配制和预热、热混熔、浇注、晶化、退火工序。石英砂和铬铁矿为附加剂，粒度小于0.5mm附加剂按15～20∶1～5质量比例称量混匀，加热至1300℃；混熔温度在1500℃，保温时间为45min～120min；浇注温度在1300℃；在1000℃晶化处理120min～150min；退火前温度为700℃～900℃缓冷至50℃以下，退火时间为24h～48h。本发明有效利用硅锰合金渣液的热能和原料用于铸石生产，节省水资源，减少环境污染，贯彻国家清洁生产的要求，投资费用较低，技术可靠，生产经济效益明显。
Description
1.技术领域
本发明涉及利用硅锰合金废渣为原料制造铸石的方法，属于铁合金废渣及余热再利用技术领域。
2.背景技术
冶炼硅锰合金会产生大量的冶金废渣。硅锰合金废渣中含有较多的SiO2、CaO，几乎不含铁。我国现有的硅锰合金废渣利用技术主要是经过水淬处理废渣，做为水泥的主要原料；还可以利用硅锰合金废渣生产免烧砖等其它建筑材料。但是炉渣水淬处理技术存在消耗大量的水，产生空气污染、水污染及热能无法回收等缺点。熔渣水淬时操作不当，还易发生爆炸，形成安全生产的事故隐患。
铸石是以天然岩石如辉绿岩、玄武岩等或工业废渣为原料，加入一定的其它原料经熔化、浇铸、结晶、退火等工序加工而成的一种非金属耐腐蚀材料。铸石原料的成分基本与硅锰合金废渣的成分接近。铸石的生产过程中由于原料需加热熔化来铸造，因而耗费大量的热量，生产成本较高。
3.发明内容
本发明的目的是针对现有硅锰合金废渣处理技术及铸石的生产过程中存在的上述问题，而提供一种用高温液态硅锰合金废渣为原料制造铸石的方法。
实现上述发明目的采用的技术方案是：一种用高温液态硅锰合金废渣为原料制造铸石的方法，其工艺过程主要包括：附加剂的配制和预热、热混熔、浇注成型、晶化、退火工序，其特征是：
(1)附加剂的配制和预热。往硅锰合金废渣添加附加剂主要是起提高产品成品率及强化铸石产品性能的作用。以石英砂和铬铁矿粉作为附加剂，将粒度小于0.5mm的石英砂和铬铁矿粉按15～20∶1～5的质量比例称量并均匀混匀。
将混匀均匀的石英砂和铬铁矿粉加热至1300℃～1400℃。
(2)热混熔。矿热炉冶炼出炉后的硅锰合金渣流入渣水包内，同时将预热好的附加剂加入到渣水包内进行混熔，混熔温度在1450℃～1500℃。渣水包内熔渣用电弧加热保温措施时，保温时间为45min～65min；渣水包内熔渣用煤气等普通燃料加热保温措施时，保温时间为80min～120min。混熔过程中需进行搅拌。
(3)浇注成型。浇注温度在1280℃～1300℃之间，将熔体从渣水包中浇入到模具中成型。
(4)晶化。将浇铸成型的铸件送入结晶窑或结晶隧道，在950℃～1000℃晶化处理120min～150min。
(5)退火。铸件由退火前温度为700℃～900℃缓冷至50℃以下，退火时间为24h～48h，最后脱模制成铸石成品。
本发明与现有合金废渣处理技术及铸石的生产工艺相比具有突出的实质性特点及优点：
(1)充分有效利用高温硅锰合金渣液的热能和原料来用于铸石生产。铸石需经熔化、浇铸、结晶、退火等工序加工而成，熔化温度要求1550℃，而冶炼出炉后的硅锰合金渣液温度达到1400℃，蕴含着大量宝贵的热量，同时硅锰合金渣的成分与铸石相近。本发明将高温硅锰合金渣液直接铸造成工业用途铸石，热能和废料直接有效综合利用，合金冶炼过程达到循环经济的目标。
(2)本发明替代了传统水淬处理废渣方式，节省大量宝贵的水资源，减少环境污染，贯彻国家清洁生产的要求。
(3)本发明将硅锰合金渣液直接铸造成工业用途铸石，降低铸石产品成本，提高了合金冶炼生产的收益。
(4)采用本发明生产的铸石的各项性能指标，基本达到同类铸石产品的性能要求。
(5)本发明投资费用较低，技术可靠，生产稳定。
4.具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1：
1)合金废渣成分为：
表1硅锰合金废渣的成分(％)
| 成分 | SiO2 | CaO | Al2O3 | MnO | MgO | |
| 含量 | 38～43 | 16～26 | 16～22 | 8～12 | 2～4 |
2)铸石的生产工艺操作
(1)附加剂的配制和预热。
将粒度小于0.5mm的石英砂和铬铁矿粉按15～20∶1～5的质量比例称量并均匀混匀。
将混匀均匀的石英砂和铬铁矿粉加热至1300℃～1400℃。
(2)热混熔。矿热炉冶炼出炉后的硅锰合金渣流入渣水包内，同时将预热好的附加剂加入到渣水包内进行混熔，混熔温度在1450℃～1500℃。渣水包内熔渣进行电弧加热保温措施，加热保温时间为45min～65min。
(3)浇注成型。浇注温度在1280℃～1300℃之间，将熔体从渣水包中浇入到模具中成型。
(4)晶化。将浇铸成型的铸件送入结晶窑或结晶隧道，在950℃～1000℃晶化处理120min～150min。
(5)退火。铸件由退火前温度为700℃～900℃缓冷至50℃以下，退火时间为24h～48h。最后脱模制成铸石成品。
实施例2：
1)合金废渣成分为：
表2硅锰合金废渣的成分(％)
| 成分 | SiO2 | CaO | Al2O3 | MnO | MgO | |
| 含量 | 38～43 | 16～26 | 16～22 | 8～12 | 2～4 |
2)铸石的生产工艺操作
(1)附加剂的配制和预热。
将粒度小于0.5mm的石英砂和铬铁矿粉按15～20∶1～5的质量比例称量并均匀混匀。
将混匀均匀的石英砂和铬铁矿粉加热至1300℃～1400℃。
(2)热混熔。矿热炉冶炼出炉后的硅锰合金渣流入渣水包内，同时将预热好的附加剂加入到渣水包内进行混熔，混熔温度在1450℃～1500℃。渣水包内熔渣用煤气加热保温措施，保温时间为80min～120min。混熔过程中需进行搅拌。
(3)浇注成型。浇注温度在1280℃～1300℃之间，将熔体从渣水包中浇入到模具中成型。
(4)晶化。将浇铸成型的铸件送入结晶窑或结晶隧道，在950℃～1000℃晶化处理120min～150min。
(5)退火。铸件由退火前温度为700℃～900℃缓冷至50℃以下，退火时间为24h～48h。最后脱模制成铸石成品。
Claims (3)
1.一种用高温液态硅锰合金废渣为原料制造铸石的方法，其特征在于工艺过程主要包括：附加剂的配制和预热、热混熔、浇注成型、晶化、退火工序。
(1)附加剂的配制和预热。往硅锰合金废渣添加附加剂主要是起提高产品成品率及强化铸石产品性能的作用。以石英砂和铬铁矿粉作为附加剂，将粒度小于0.5mm的石英砂和铬铁矿粉按15～20∶1～5的质量比例称量并均匀混匀。
将混匀均匀的石英砂和铬铁矿粉加热至1300℃～1400℃。
(2)热混熔。矿热炉冶炼出炉后的硅锰合金渣流入渣水包内，同时将预热好的附加剂加入到渣水包内进行混熔，混熔温度在1450℃～1500℃。混熔过程中需进行搅拌。
(3)浇注成型。浇注温度在1280℃～1300℃之间，将熔体从渣水包中浇入到模具中成型。
(4)晶化。将浇铸成型的铸件送入结晶窑或结晶隧道，在950℃～1000℃晶化处理120min～150min。
(5)退火。铸件由退火前温度为700℃～900℃缓冷至50℃以下，退火时间为24h～48h，最后脱模制成铸石成品。
2.根据权利要求1所述的一种用高温液态硅锰合金废渣为原料制造铸石的方法，其特征在于：
硅锰合金渣与附加剂在渣水包内进行热混熔时，熔渣用电弧加热保温措施时，保温时间为45min～65min。
3.根据权利要求1所述的一种用高温液态硅锰合金废渣为原料制造铸石的方法，其特征在于：
硅锰合金渣与附加剂在渣水包内进行热混熔时，渣水包内熔渣用煤气等普通燃料加热保温措施时，保温时间为80min～120min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20091021 Assignee: SHANGDU ZHONGJIAN JINMA METALLURGICAL CHEMICAL Co.,Ltd. Assignor: Liu Rihong|Zhang Zhigang Contract record no.: 2014990000745 Denomination of invention: Method for using high-temperature liquid silicon manganese alloy slag as raw material to produce cast stone Granted publication date: 20110316 License type: Exclusive License Record date: 20140911 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Liu Rihong Document name: Notice of Termination of Patent Rights |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110316 |