CN100427620C - 一种矿热炉直接熔炼铝硅铁合金的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿热炉直接熔炼铝、硅、铁合金的生产方法，它以氧化铝生产过程中拜尔系统产生的赤泥和热电厂生产过程中产生的粉煤灰为原料、以铝电解厂电解槽的废阴极碳块为还原剂、以粘土矿为粘接剂，添加铝土矿、铁屑、焦碳、木炭、木屑，经过粉碎、配料、混合、制球、干燥后，直接进入矿热炉中加热，在电弧产生的2300～2350℃高温下还原制得铝、硅、铁合金。本发明与现有技术相比，能充分利用铝冶炼过程中的废弃物作为原料、生产成本低，并能改善环境、提高资源利用率。
Description
技术领域：
本发明属于一种铝合金冶炼生产方法。
技术背景：
常用的铝硅铁合金生产通常是用电解法生产出纯铝锭，经重熔后，加入硅铁、钛、钙等，构成铝硅铁合金；这种方法生产成本极其高昂，而且耗能也高。国外已有用电热还原法直接生产铝硅铁合金的方法和工厂，但这些工厂采用铝土矿作原料、碳质材料作还原剂来进行生产的，其生产成本也很高。目前还没有见到采用氧化铝生产的废料-拜耳赤泥、热电厂生产的废料-粉煤灰作原料和铝电解生产的废料-刨炉阴极碳块作还原剂进行生产铝、硅、铁合金的报道。而这些废料的处理是铝行业生产的难题，长期以来，都是修建堆场存放，占用了大量的土地、污染了环境、浪费了资源。
发明内容：
本发明的目的在于：提供一种矿热炉直接熔炼铝硅铁合金的方法，将氧化铝厂、铝电解厂、热电厂生产的废料生产成铝硅铁合金，以解决废料堆放困难、占用土地、污染大等问题，该铝硅铁合金可用作炼钢脱氧剂和特种合金添加剂。
本发明是这样实现的：
它是以拜耳赤泥和粉煤灰为原料，废阴极碳块为还原剂，以粘土矿为粘接剂，添加铝土矿、铁屑、焦碳、木炭、木屑，经过粉碎，经配料计算后，按重量百分比拜耳赤泥25％、粉煤灰10％、粘土矿12％、铝土矿8％、铁屑10％、刨炉阴极碳块22％、焦碳5％、木炭5％、木屑3％进行配料，再经混合、制球、干燥常规工艺后，进入矿热炉中加热还原制得铝硅铁合金。
采用的各种原料的主要成份为：拜耳赤泥中Al2O3 15～30％、SiO210～20％，粉煤灰中Al2O3 10～20％、SiO2 10～60％，粘土矿中铝硅比0.5～1.5，铝土矿中铝硅比4～8。
在矿热炉中电弧产生的温度为2300～2350℃。
熔炼过程中发生的主体反应为：
①Al2O3+3C＝2Al+3CO↑
②SiO2+2C＝Si+2CO↑
③Fe2O3+3C＝2Fe+3CO↑
本发明与现有铝硅铁合金生产技术相比，具有以下优点：
1、能充分利用氧化铝、铝电解以及热电厂生产过程中产生的废弃物拜耳赤泥、阴极碳块、粉煤灰作为原料，生产成本低。
2、本发明采用的原料，是铝行业生产的废料。长期以来，都是修建堆场存放，占用了大量的土地并造成环境污染。该发明的实施，可以改善环境、提高资源利用率。
附图说明：
附图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式：
本发明的实施例：
根据用户需求，现需熔炼的合金产品主要成份为：Al 37～40％、Si 25～30％、Fe 20～25％，其它10％。
所用原料的主要成份为：
1、拜耳赤泥Al2O3 27％、SiO2 16％、Fe2O3 8.33％。
2、粉煤灰Al2O3 18％、SiO2 45％、Fe2O3 7％。
3、刨炉阴极碳块Al2O3 4.551％、SiO2 0.784％、C 66.591％。
4、粘土矿铝硅比为1.1。
5、铝土矿铝硅比为8。
计算出所需主要原料配方为：拜耳赤泥25％、粉煤灰10％、粘土矿12％、铝土矿8％、铁屑10％、刨炉阴极碳块22％、焦碳5％、木炭5％、木屑3％。
然后按下列步骤操作：
1、将拜耳赤泥、粉煤灰、粘土矿、铝土矿和刨炉阴极碳块、焦碳分别粗碎、细碎之后，按计算好的配方称量，加入铁屑、木炭、木屑，混合均匀，加水搅拌，混捏；
2、用制球机将炉料制成ф30mm的圆球；
3、将圆球炉料烘干；
4、将准备好的炉料加入矿热炉中，在电弧产生温度2300～2350℃下，直接还原熔炼；
5、从矿热炉出来的熔融合金，经过净化处理，直接浇铸成型。
经过还原熔炼，得到的产品成份如下：
Al 38.2％、Si 28.3％、Fe 23.5％，其它10％。
Claims (3)
1、一种矿热炉直接熔炼铝硅铁合金的生产方法，它是以拜耳赤泥和粉煤灰为原料，废阴极碳块为还原剂，以粘土矿为粘接剂，添加铝土矿、铁屑、焦碳、木炭、木屑，经过粉碎，其特征在于：按重量百分比拜耳赤泥25％、粉煤灰10％、粘土矿12％、铝土矿8％、铁屑10％、刨炉阴极碳块22％、焦碳5％、木炭5％、木屑3％进行配料，再经混合、制球、干燥常规工艺后，进入矿热炉中加热还原制得铝硅铁合金。
2、根据权利要求1所述的矿热炉直接熔炼铝硅铁合金的生产方法，其特征在于：采用的各种原料的主要成份为：拜耳赤泥中Al2O327％、SiO216％、Fe2O38.33％，粉煤灰中Al2O318％、SiO245％、Fe2O37％，刨炉阴极碳块中Al2O34.551％、SiO20.784％、C66.591％，粘土矿中铝硅比为1.1，铝土矿中铝硅比为8。
3、根据权利要求1所述的矿热炉直接熔炼铝硅铁合金的生产方法，其特征在于：在矿热炉中电弧产生的温度为2300～2350℃。
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