CN103131931A - 高纯硅铁生产方法 - Google Patents

Abstract

一种高纯硅铁生产方法，包括以下步骤：对原料硅石进行水洗及精选获得精选炉料；将精选炉料、还原剂、硅钢片按照预设配比关系混合获得混合原料；利用矿热炉冶炼混合原料；在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料进行精炼以获得高纯硅铁。该生产方法在原料配料前对硅石进行水洗，在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料，以最大限度降低硅铁中的杂质含量，得到纯度高的硅铁。

Description

高纯硅铁生产方法

技术领域：

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种高纯硅铁生产方法。

背景技术：

现有的高纯硅铁的生产普遍采用精选炉料的方法，在此基础上有的在出炉后采用顶吹氯气的方法或顶吹氧气进行精炼。采用精选炉料的方法生产高纯硅铁主要是通过精选石英石和石油焦以及硅钢片原材料进行冶炼生产、以达到降低产品中杂质元素含量的目的。

然而，该方法由于存在着原材料质量波动较大，冶炼生产过程中难免带入一部分杂质，从而导致产品中杂质含量的降低率受到限制，产品质量不高，成品率较低，经济指标较差。例如，虽然采用炉外顶吹氯气的方法脱除钙、铝效果较好，也可以在一定程度上脱除Ti，但是因氯气属剧毒品，使用时审批手续复杂，液氯气化装置投资高，并且尾气较多、在生产中还常常产生泄漏和吹氯石墨管折断而中止精炼等情况，从而严重地污染了环境，危害工人的身体健康，而且对生产设备腐蚀较大；炉外顶吹氧的方法进行炉外精炼，虽然对产品中杂质钙、铝、碳元素脱除也较好，但是在使用过程中，由于铁水翻腾剧烈、喷溅损失较大，铁水包内不同高度上的铁水杂质脱除率相差较大，铁水温度迅速下降，造成粘包、铁损失较大，一般损失在10%-20%，另外，顶吹氧用石墨管也经常发生折断事故而中止精炼、成品率低，经济上也很不合算。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种污染小、安全且能减少铁损失的高纯硅铁生产方法。

一种高纯硅铁生产方法，包括以下步骤：

对原料硅石进行水洗及精选获得精选炉料；

将精选炉料、还原剂、硅钢片按照预设配比关系混合获得混合原料；

利用矿热炉冶炼混合原料；

在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料进行精炼以获得高纯硅铁。

利用上述高纯硅铁生产方法，先对原料硅石进行水洗及筛分以除去杂质，将精选炉料、还原剂、硅钢片按照预设配比关系混合获得混合原料，再对混合原料进行冶炼，在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料，精炼渣料利用硅铁水的显热熔化，并在底吹气的搅拌下与硅铁水充分接触，硅铁中的杂质元素被氧化并进入渣中，硅铁水得到精炼净化。如此无需通入氯气就可获得高纯硅铁，另外由于吹气方式是采用底吹气方式，搅拌效果良好，可以有效防止铁水翻腾及温度的迅速下降，且能保证铁水包的不同高度上的铁水杂质脱除率相一致，进而实现高纯硅铁的安全生产及减少铁的损失。

附图说明：

图1是一较佳实施方式的高纯硅铁生产方法流程图。

图中：生产高纯硅铁的方法步骤S300～S303

具体实施方式：

本发明提供的高纯硅铁生产方法先对原料硅石进行水洗及筛分以除去杂质，再利用矿热炉进行冶炼，并在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料进行精炼以获得高纯硅铁。本发明提供的高纯硅铁生产方法具体步骤如下，请同时参看图1：

步骤S300，对原料硅石进行水洗及精选获得精选炉料。对原料硅石进行水洗及精选获得精选炉料具体为：在滚筒筛内伸入一根喷淋水管，内通有高压水；在利用滚筒筛对原料硅石筛分的同时进行水洗获得精选炉料。其中，原料硅石可为石英石、白硅石、黑硅石中的任一种原料或者至少两种混合的原料。

步骤S301，将精选炉料、还原剂、硅钢片按照预设配比关系混合获得混合原料。还原剂为石油焦，石油焦破碎成0-25mm的粒度。其中，配比关系通过如下方式确定：根据各种原料的准确成份含量和生产品种对成份的要求，按公知进行计算配料，原料混合后加入矿热炉内按通常冶炼硅铁合金的条件和操作进行冶炼。

步骤S302，利用矿热炉冶炼混合原料。

步骤S303，在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料进行精炼以获得高纯硅铁。在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料的步骤具体为：硅铁出炉前包底开始吹压缩空气；当包内铁水达到150mm厚时，开始向硅铁水中加入造渣剂、精炼料，造渣剂、精炼渣料为石灰石25-35%、石英砂45-55%、方解石15-25%中的一种或者混合，使用时根据实际情况在此范围内调整。加入量为铁水量的10%-13%。其中底吹气为压缩空气或压缩空气加氧气。

利用上述高纯硅铁生产方法，先对原料硅石进行水洗及筛分以除去杂质，将精选炉料、还原剂、硅钢片按照预设配比关系混合获得混合原料，再对混合原料进行冶炼，在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料，精炼渣料利用硅铁水的显热熔化，并在底吹气的搅拌下与硅铁水充分接触，硅铁中的杂质元素被氧化并进入渣中，硅铁水得到精炼净化。如此无需通入氯气就可获得高纯硅铁，另外由于吹气方式是采用底吹气方式，可以有效防止铁水翻腾及温度的迅速下降，且能保证铁水包的不同高度上的铁水杂质脱除率相一致，进而实现高纯硅铁的安全生产及减少铁的损失。 

Claims (6)

1.一种高纯硅铁生产方法，包括以下步骤：

对原料硅石进行水洗及精选获得精选炉料；

将精选炉料、还原剂、硅钢片按照预设配比关系混合获得混合原料；

利用矿热炉冶炼混合原料；

在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料进行精炼以获得高纯硅铁。

2.根据权利要求1所述的高纯硅铁生产方法，其特征在于：对原料硅石进行水洗及精选获得精选炉料具体为：

在滚筒筛内伸入一根喷淋水管，内通有高压水；

在利用滚筒筛对原料硅石筛分的同时进行水洗获得精选炉料。

3.根据权利要求1所述的高纯硅铁生产方法，其特征在于：在出炉过程中使用铁水包底吹气方法，并在出铁过程中向铁水包中加入精炼渣料的步骤具体为：

硅铁出炉前包底开始吹压缩空气；

当包内铁水达到150mm厚时，开始向硅铁水中加入造渣剂、精炼料，其中造渣剂、精炼渣料为石灰石25-35%、石英砂45-55%、方解石15-25%中的一种或者混合，加入量为铁水量的10%-13%。

4.根据权利要求1所述的生产高纯硅铁的方法，其特征在于：底吹气为压缩空气。

5.根据权利要求1所述的高纯硅铁生产方法，其特征在于：底吹气为压缩空气加氧气。

6.根据权利要求1所述的高纯硅铁生产方法，其特征在于：还原剂为石油焦，石油焦破碎成0-25mm的粒度。