CN101984102A - 一种硅钙合金的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种硅钙合金的冶炼方法,将原料硅铁、金属钙、以及金属硅碎料投入中频炉中,在1250~1350℃下熔炼制得所述硅钙合金。本发明采用不同于传统的原料与设备,使得本发明在熔炼过程中所产生的二氧化碳排放量很低,耗电量也远远低于其他冶炼方法,但质量却更高。因此,采用本发明冶炼硅钙合金,达到了节能减排的效果,且提高了硅钙合金成品的质量。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种硅钙合金的冶炼方法。
背景技术
硅钙合金,是由元素硅、钙和铁组成的复合合金,是一种较为理想的复合脱氧剂、脱硫剂。被广泛应用于优质钢、低碳钢、不锈钢等钢种和镍基合金、钛基合金等特殊合金的生产当中;并适合作转炉练钢车间用的增温剂;还可以作铸铁的孕育剂和球墨铸铁生产中的添加剂。
目前,大部分硅钙金属的生产,都是以矿热炉为还原设备,将钙基材料、二氧化硅材料、炭基材料采用高温还原冶炼工艺,在1800-2200℃下采用混合冶炼工艺制得。比如:我国申请号为200810174712.X的发明专利。
其得到的硅钙合金成品内,一般钙含量很难达到30%、硅含量很难达到60%;但是,铝(Al)、磷(P)、硫(S)、碳(C)含量却较高,一般C>0.8%,P>0.05%,S>0.06%,Al>1.2%,因此,该类产品很容易粉化,大概过半月左右就从块状变为了粉状,一旦变为粉状,将无法直接使用,进而增加钢铁生产的成本。由于其原料中采用了炭基材料:粘接性煤、焦炭、兰炭的混合料,所以二氧化碳排放量巨大,不符合低碳、环保要求。并且,从该专利的有益效果知,其生产每吨成品的能耗为7800-9000kwh,能耗相当巨大。
发明内容
为了解决现有硅钙合金生产过程中二氧化碳排放量大、能耗高、成品质量低的问题,本发明目的在于提供一种硅钙合金的冶炼方法,其冶炼过程中二氧化碳排放量小、能耗低、成品质量高。
为了实现上述发明目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种硅钙合金的冶炼方法,将原料硅铁、金属钙、以及金属硅碎料投入中频炉中,在1250~1350℃下熔炼制得所述硅钙合金。
优选的,为了防止金属钙直接燃烧产生一氧化碳、或二氧化碳,最好将原料金属钙置于中频炉中部,因此,所述三种原料的加料步骤为:
(1)将硅铁的一部分投入中频炉底部;
(2)将金属钙全部加入中频炉中间;
(3)将剩余部分硅铁原料加入中频炉上层;
(4)将金属硅碎料加入到最上层。
本发明由于不使用炭基材料,所以在熔炼过程中产生的二氧化碳排放量很低。本发明炼成一吨成品硅钙用电大约在700度左右,远远低于其他冶炼方法。因此,本发明达到了节能减排的效果。
通过本发明方法制得的硅钙合金中,硅、钙含量可增加至:硅大于62%、钙大于33%,而P、S、C、AL等杂质含量降低至:C<0.2,P<0.02,S<0.02,Al<1,因此,通过本发明制得的硅钙合金质量更高。而且,由于硅钙含量提高、以及杂质含量的降低,所得的硅钙合金不会粉化。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行示意性说明,实施例以及相关说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
本发明公开了一种硅钙合金的冶炼方法,将原料硅铁、金属钙、以及金属硅碎料投入中频炉中,在1250~1350℃下熔炼制得所述硅钙合金。
在生产加工之前,可按照硅钙合金成品中对于硅、钙的含量要求,再根据所选用的硅铁原料中硅的含量,可计算出所需要的三种原料数量、比例。
需要说明的是,由于不同牌号的硅铁中硅含量差别较大,如果采用硅含量较高的硅铁,如FeSi90Al 1.5,在冶炼时,就不需要加入金属硅碎料。因此,此时本发明中金属硅碎料的加入量可为零,即在原料中只要硅铁与金属钙,这都是本发明的保护范围。
本发明生产时:
首先,将20%的硅铁放入炉底,以防止金属钙直接燃烧;
其次,把金属钙全部放入炉体中部,然后把剩余硅铁全部加入;
最后,把金属硅碎料放入最上层,然后熔炼成液体,直接倒出、破碎做成成品。其中熔炼温度为1250~1350℃之间,熔炼时间再30分钟左右。
此方法和材料炼成一吨成品硅钙,用电大约700度,由于不使用碳,所以二氧化碳排放量很低,达到节能减排的效果。而目前其他冶炼方法炼成一吨相同元素含量硅钙用电量在1200度左右,二氧化碳的排放量相当大。另外此方法降低硅钙合金当中S,P,C的含量,对炼钢有相当大的益处,因为S,P,C在炼钢是属于有害元素。由于可以大幅度调整含量,所以能大幅度增加钢产品品质,质量。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种硅钙合金的冶炼方法,其特征在于:
将原料硅铁、金属钙、以及金属硅碎料投入中频炉中,在1250~1350℃下熔炼制得所述硅钙合金。
2.根据权利要求1所述的硅钙合金的冶炼方法,其特征在于,所述三种原料的加料步骤为:
(1)将硅铁的一部分投入中频炉底部;
(2)将金属钙全部加入中频炉中间;
(3)将剩余部分硅铁原料加入中频炉上层;
(4)将金属硅碎料加入到最上层。
3.根据权利要求2所述的硅钙合金的冶炼方法,其特征在于:
所述加料步骤(1)中第一次加入的硅铁量为硅铁总量的20%。
4.根据权利要求1至3任一项所述的硅钙合金的冶炼方法,其特征在于:
所述原料的熔炼时间为30分钟。
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