CN102586645A

CN102586645A - 硅钙合金的冶炼方法

Info

Publication number: CN102586645A
Application number: CN2012100723656A
Authority: CN
Inventors: 周宏伟; 罗文斌
Original assignee: ZHENGZHOU VALONG METALLURGY CHARGING CO Ltd
Current assignee: ZHENGZHOU VALONG METALLURGY CHARGING CO Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明公开了一种硅钙合金的冶炼方法，首先将取原料硅铁粉40-60份、金属硅粉15-25份投入中频炉中，升温至1200-1400℃后熔炼25-30分钟；将得到的熔液对冲入装有金属钙粒25-35份的中转包中，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到硅钙合金成品。本发明的优点在于原料中不使用碳基材料，所以熔炼时CO₂排放量很低，不会污染大气环境；生产一吨硅钙合金成品用电大约400度，耗电量远远低于其他冶炼方法。制得的硅钙合金成品中，硅和钙的含量大大增加，使成品硅钙合金的质量更高，不会粉化，作为添加剂使用时，可以大幅度提高钢产品的品质和质量。

Description

硅钙合金的冶炼方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其是涉及一种作为复合脱氧剂、脱硫剂或添加剂使用的硅钙合金的冶炼方法。

背景技术

硅钙合金是由金属硅、钙和铁组成的复合合金。钙和硅与氧都有强亲和力，特别是钙，不仅与氧具有极强的亲和力，而且与硫、氮都有很强的亲和力，所以硅钙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、特殊钢、特殊合金生产中，同时还可以作为铸铁的孕育剂和球磨铸铁生产中的添加剂。

目前大部分硅钙合金都是采用电硅加热法生产的，即用硅石、石灰、焦炭、木块和烟煤作为原料，在1800-2200℃条件下混合冶炼制得成品。采用传统冶炼方法得到的硅钙合金成品内，经检测，钙含量＜30%，硅含量＜60%，但铝（Al）、磷（P）、硫（S）、碳（C）的含量却较高，超过了国家规定的硅钙合金要求（YB/T5051-2007规定：C＞0.8%，P＞0.05%，S＞0.06%，Al＞1.2%）。因此，该类产品很容易粉化，一般15天左右就可以从块状变为粉状，而变为粉状的产品将无法直接使用，增加了钢铁生产的成本。同时由于原料中采用了碳基材料：粘结性煤、焦炭、兰炭的混合料，所以CO₂排风量巨大，不符合低碳、环保的要求；并且从上述专利的有益效果可知，生产每吨成品的能耗为7800-9000kwh，能耗也相对高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能、环保且所得成品质量较高的硅钙合金的冶炼方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的硅钙合金的冶炼方法，它包括下述步骤：

第一步，分别称取原料金属钙粒25-35份，硅铁粉40-60份；

第二步，将硅铁粉投入中频炉中，升温至1200-1400℃后熔炼25-30分钟；

第三步，第三步，将金属钙粒加入中转包中，将第二步熔炼的熔液对冲进中转包，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到硅钙合金成品。

所述原料金属钙粒中Ca含量≥99%，硅铁粉中Si含量＞80%。

如果所用硅铁粉中的硅含量较低，所述原料中还包括金属硅粉15-25份，第二步就替换为：依次将硅铁粉、金属硅粉投入中频炉中，升温至1200-1400℃后熔炼25-30分钟。

所述原料金属钙粒中Ca含量≥99%，硅铁粉中Si含量=74-80%，金属硅粉中Si含量≥97%。

得到的硅钙合金成品中：Ca含量≥ 30%，Si含量≥60%，其他的杂质含量分别为：C≤0.2%，Al≤1%, ，P≤0.01%, S≤0.002%。

本发明的优点在于原料中不使用碳基材料，所以熔炼时二氧化碳（CO₂）排放量很低，不会污染大气环境；生产一吨硅钙合金成品用电大约400度（其他冶炼方法需要耗电1200度左右），耗电量远远低于其他冶炼方法，所以达到了节能减排的目的。制得的硅钙合金成品中，硅和钙的含量大大增加，而磷、硫、碳、铝等杂质的含量却大大降低，使成品硅钙合金的质量更高，不会粉化，作为添加剂使用时，可以大幅度提高钢产品的品质和质量。

具体实施方式

实施例1：

本发明所述的硅钙合金的冶炼方法，它包括下述步骤：

第一步，分别称取原料Ca含量≥99%的金属钙粒30份，Si含量＞80%的硅铁粉50份；其中金属钙粒的粒径为1-30mm，如粒度过小，高温熔液会造成钙元素的烧损；

第二步，将硅铁粉投入中频炉中，升温至1200-1400℃后熔炼27分钟；

第三步，将金属钙粒加入中转包中，将第二步熔炼的熔液对冲进中转包，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到Ca含量≥ 30%，Si含量≥60%，其他杂质含量分别降至C≤0.2%，Al≤1%, ，P≤0.01%, S≤0.002%的硅钙合金成品。

如果取原料金属钙粒25份，硅铁粉40份时，第二步的冶炼时间可适当缩短至25分钟。

当取原料金属钙粒35份，硅铁粉60份时，第二步的冶炼时间可适当延长至30分钟。

所用原料的指标参考：

金属钙（Ca99.00）：Ca≥99，N≤0.1，Cl≤0.35，Mg≤0.30，

Cu≤0.08，Ni≤0.004，Mn≤0.02，Si≤0.01，Fe ≤0.04，Al≤0.01；

硅铁（FeSi90A11.5）：Si =87.0-95.0， Mn≤0.4，Cr≤0.2，

P≤0.04，S≤0.02，C≤0.2,Ca≤1.5,Al≤1.5；

金属硅：Si≥97.0，Fe≤1.0，Ca≤1.0。

实施例2：

第一步，分别称取原料Ca含量≥99%的金属钙粒30份，Si含量=74-80%的硅铁粉50份，Si含量≥97%的金属硅粉20份；

其中金属钙粒的粒径为1-30mm，如粒度过小，高温熔液会造成钙元素的烧损；金属硅粉的粒度要小于5mm；

第二步，将硅铁粉投入到中频炉炉底，金属硅粉放在上层，将中频炉升温至1200-1400℃后熔炼27分钟；

第三步，将金属钙粒加入中转包中，将第二步熔炼的熔液对冲进中转包，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到Ca含量≥ 30%，Si含量≥60%，其他杂质含量分别为：C≤0.2%，Al≤1%, ，P≤0.01%, S≤0.002%的硅钙合金成品。

上述原料金属钙粒、硅铁粉和金属硅粉之间的比例可以为：金属钙粒:硅铁粉:金属硅粉=25:40:15，这样第二步的熔炼时间可以缩短至25分钟；当原料金属钙粒、硅铁粉和金属硅粉之间的比例为：金属钙粒:硅铁粉:金属硅粉=35:60:25时，第二步的熔炼时间可以延长至30分钟。

所用原料的指标参考：

金属钙（Ca99.00）：Ca≥99，N≤0.1，Cl≤0.35，Mg≤0.30，

Cu≤0.08，Ni≤0.004，Mn≤0.02，Si≤0.01，Fe ≤0.04，Al≤0.01；

硅铁（FeSi75-A）：Si=74.0-80.0， Mn≤0.4 ，Cr≤0.3 ，

P≤0.035 ，S≤0.02，C≤0.1 ；

金属硅：Si≥97.0， Fe≤1.0， Ca≤1.0。

Claims

1.一种硅钙合金的冶炼方法，其特征在于：它包括下述步骤：

第一步，分别称取原料金属钙粒25-35份，硅铁粉40-60份。

2.第二步，将硅铁粉投入中频炉中，升温至1200-1400℃后熔炼25-30分钟；

第三步，将金属钙粒加入中转包中，将第二步熔炼的熔液对冲进中转包，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到硅钙合金成品。

3.根据权利要求1所述的硅钙合金的冶炼方法，其特征在于：所述原料金属钙粒中Ca含量≥99%，硅铁粉中Si含量＞80%。

4.根据权利要求1所述的硅钙合金的冶炼方法，其特征在于：所述原料中还包括金属硅粉15-25份，所述第二步替换为：依次将硅铁粉、金属硅粉投入中频炉中，升温至1200-1400℃后熔炼25-30分钟。

5.根据权利要求3所述的硅钙合金的冶炼方法，其特征在于：所述原料金属钙粒中Ca含量≥99%，硅铁粉中Si含量=74-80%，金属硅粉中Si含量≥97%。