CN104550783A - 一种铁合金成品的生产方法和生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁合金成品的生产方法和生产线，所述生产方法包括：a、对原料进行冶炼以制得合金液；b、将所述合金液直接浇铸成所需粒度的铁合金成品；所述生产线包括位于上游的冶炼区和位于下游的浇铸区，所述浇铸区包括模具（6），该模具（6）的尺寸与该铁合金成品的生产线所生产的铁合金成品的粒度相匹配。采用本发明的铁合金成品的生产方法和生产线生产铁合金成品时，无需进行破碎和筛分等工序，冶炼合金液后直接浇铸即得到铁合金成品，有利于缩短生产流程、提高生产效率并节约成本。

Description

一种铁合金成品的生产方法和生产线

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体地，涉及一种铁合金成品的生产方法和生产线。

背景技术

铁合金是广泛应用于钢铁行业的中间合金。目前铁合金的生产方法主要有两种：一种是通过炉外法冶炼得到合金液并将合金液在冶炼炉中直接随炉冷却，然后拆开冶炼炉并进行淬火获得合金锭，再依次对合金锭进行精整、破碎以及筛分等工序，最终获得铁合金成品；另一种是冶炼得到合金液，再将合金液浇铸成铸锭，并依次对铸锭进行精整、破碎和筛分等工序，最终获得铁合金成品。

上述两种常见的铁合金成品的生产方法均离不开破碎工序，而在破碎过程中难免会产生合金细粉，但是一般情况下，对铁合金成品的粒度有一定要求，钢铁企业所需的铁合金成品的粒度大多要求在10mm～50mm的范围内，因而在生产铁合金时，破碎工序之后还需要进行筛分工序，对符合粒度要求的铁合金进行筛选，不符合的大块铁合金则进行再破碎，而对于粒度小于标准的合金细粉则只能采用重熔的办法重新生成合金锭再重复破碎和筛分等后序工序。因而，现有的铁合金成品的生产方法中，细粉重熔易造成合金元素的损失，对能源和材料消耗较多，导致生产效率低且生产成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁合金成品的生产方法和生产线，所述铁合金成品的生产方法中采用直接将合金液浇铸成铁合金成品的方法，省去了破碎和筛分等工序，节约能源和资源且生产效率较高。

为了实现上述目的，本发明提供一种铁合金成品的生产方法，该生产方法包括：a、对原料进行冶炼以制得合金液；b、将所述合金液直接浇铸成所需粒度的铁合金成品。

优选地，所述步骤a包括：将所述原料加入到冶炼炉中进行冶炼，待冶炼结束后将炉渣从所述冶炼炉的出渣口排出，再将合金液从所述冶炼炉的出铁口倒入中间包中，然后将所述中间包中的所述合金液倒入加热炉中，并且对所述加热炉中的所述合金液进行加热以使所述合金液保持在凝固温度以上。

优选地，所述步骤b包括：将所述加热炉中的所述合金液倒入模具中并在所述模具中进行冷却，待所述模具中的所述合金液凝固成固体后将所述固体从所述模具中取出，得到所述铁合金成品；其中，所述模具的尺寸与所述铁合金成品的所需粒度相匹配。

优选地，在将所述加热炉中的所述合金液倒入所述模具中前，对所述模具进行烘烤预热；并且/或者，在将所述加热炉中的所述合金液倒入所述模具中后，向容纳有所述合金液的所述模具吹送保护性气体。

根据本发明的另一方面，还提供了一种铁合金成品的生产线，该生产线包括位于上游的冶炼区和位于下游的浇铸区，所述浇铸区包括模具，该模具的尺寸与该生产线所生产的铁合金成品的粒度相匹配。

优选地，所述冶炼区包括沿生产方向依次设置的冶炼炉、中间包和加热炉。

优选地，所述浇铸区包括带式浇铸装置，该带式浇铸装置包括输送带，所述模具设置在所述输送带上。

优选地，所述输送带能够在竖直平面内循环输送，所述带式浇铸装置的下方设置有成品收集盘。

优选地，所述带式浇铸装置包括将所述加热炉中的合金液浇铸到所述模具中的浇铸位，沿所述输送带的输送方向，在所述浇铸位的上游设置有用于对所述模具进行烘烤预热的煤气加热装置，并且/或者在所述浇铸位的下游设置有用于向所述模具吹送保护性气体的保护性气体喷吹装置。

在本发明的铁合金成品的生产方法中，冶炼得到合金液后直接将合金液浇铸成粒度符合要求的铁合金成品，无需再进行破碎和筛分等工序，工艺流程缩短、生产效率有效提高，并且不会因破碎而产生合金细粉，不仅不会造成合金元素的损失也无需对合金细粉进行重熔等处理，对能源和材料的消耗降低，节约了生产成本。本发明的铁合金成品的生产线是针对本发明的铁合金成品的生产方法设计得到的，其中，用于浇铸工序的模具具有与所需的铁合金成品相匹配的尺寸，将合金液浇铸到该模具中并进行冷却后取出即可得到所需的铁合金成品。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的铁合金成品的生产线的示意图；

图2是图1中的带式浇铸装置上的模具的俯视图；

图3是图2中的模具的沿A方向的侧视剖视图。

附图标记说明

1  冶炼炉      2  中间包

3  加热炉      4  带式浇铸装置

5  输送带       6   模具

7  浇铸位       8   成品收集盘

9  煤气加热装置 10  保护性气体喷吹装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，本发明中所述的铁合金成品是指粒度在标准范围内、能够直接用于销售或使用的铁合金成品，通常情况下，铁合金成品的粒度在10mm～50mm的范围内。

根据本发明的一方面，提供了一种铁合金成品的生产方法，该生产方法包括：a、对原料进行冶炼以制得合金液；b、将所述合金液直接浇铸成所需粒度的铁合金成品。

在本发明的铁合金成品的生产方法中，冶炼得到合金液后直接将合金液浇铸成粒度符合要求的铁合金成品，无需再进行破碎和筛分等工序，铁合金成品的生产工艺流程缩短、能耗降低、生产效率得到有效提高，并且不会因实施破碎工序而产生合金细粉，不仅不会造成合金元素的损失也无需对合金细粉进行重熔等处理，对能源和材料的消耗降低，节约了生产成本。

对于生产不同的成分的铁合金成品，对原料进行冶炼的工序以及工序中的参数控制可能会存在一定差异，在本实施方式中，所述步骤a包括：将所述原料加入到冶炼炉中进行冶炼，待冶炼结束后将炉渣从所述冶炼炉的出渣口排出，再将合金液从所述冶炼炉的出铁口倒入中间包中，然后将所述中间包中的所述合金液倒入加热炉中，并且对所述加热炉中的所述合金液进行加热以使所述合金液保持在凝固温度以上。经过中间包，合金液的流动条件得到优化，有效并充分地去除合金液中的非金属夹杂物，合金液经过中间包使得合金液中不同组分合金元素得到搅拌混匀的作用，减少合金的不均匀性。更为关键的是，中间包能减小合金液对加热炉的冲击。并且，对加热炉中合金液进行加热使其保持在溶液状态。

其中，所述步骤b包括：将所述加热炉中的所述合金液倒入模具中并在所述模具中进行冷却，待所述模具中的所述合金液凝固成固体后将所述固体从所述模具中取出，得到所述铁合金成品；其中，所述模具的尺寸与所述铁合金成品的所需粒度相匹配，以保证每个模具中得到的冷却后铁合金锭的粒度都符合标准要求，无需在进行破碎工序。

另外，优选地，在将所述加热炉中的所述合金液倒入所述模具中前，对所述模具进行烘烤预热，例如，本实施方式中，对模具进行烘烤使模具的温度达到600℃～700℃后再向模具中浇铸合金液，以防止高温的合金液遇到温度过低的模具而使模具发生爆裂；并且/或者，在将所述加热炉中的所述合金液倒入所述模具中后，向容纳有所述合金液的所述模具吹送保护性气体，例如，所述保护性气体可以是氮气，从而使合金液快速冷却结晶，并且有效防止合金液在冷却过程中与空气中的氧气发生反应而造成生产出的铁合金产品成分和金相组织恶化。

根据本发明的另一方面，还提供了一种铁合金成品的生产线，该生产线包括位于上游的冶炼区和位于下游的浇铸区，所述浇铸区包括模具6，该模具6的尺寸与该生产线所生产的铁合金成品的粒度相匹配。

本发明的铁合金成品的生产线是针对本发明的铁合金成品的生产方法进行设计得到的，其中，用于浇铸工序的模具具有与所需的铁合金成品相匹配的尺寸，将合金液浇铸到该模具中并进行冷却后取出即可得到所需的铁合金成品。

其中，所述冶炼区可以包括沿生产方向依次设置的冶炼炉1、中间包2和加热炉3，并且，中间包2可以对应于冶炼炉1的出铁口设置，以方便将冶炼炉1中合金液倒入中间包2中。

并且，优选地，所述浇铸区包括带式浇铸装置4，该带式浇铸装置4包括输送带5，所述模具6设置在所述输送带5上。具体地，该带式浇铸装置4位于加热炉3的合金液出口的下方，模具6随着输送带5移动，待移动至加热炉3的合金液出口的下方时，合金液流到模具6中进行浇铸。

带式浇铸装置4可以设置为任意适合的形式，例如，优选地，参见图1，所述输送带5能够在竖直平面内循环输送，所述带式浇铸装置4的下方设置有成品收集盘8，这样，当输送带5上的某一模具6中浇铸有适量的合金液后，该模具6继续随输送带5移动，并且在移动的过程当该模具6中的合金液逐渐冷却成合金锭（即铁合金成品），并且最终该模具6移动至该带式浇铸装置4的下方，此时该模具6的开口是朝下的，可以对该模具6施加以适当的外力（例如，工作人员可以轻轻敲打该模具6）使该模具6中的合金锭松动并直接落到下方的成品收集盘8中，以方便快速地完成铁合金成品的收集。

并且，带式浇铸装置4的输送带5上可以设置有多个模具6，该模具6可以设置为任意适合的形式，例如，本实施方式中，模具6沿深度方向的横截面大致为矩形，并且至少该矩形的长度和宽度应该与所需生产的铁合金成品的标准尺寸相匹配；输送带5为履带，在该履带上多个模具6以一定规则紧密排列；在生产过程中，加热炉3的合金液出口可以以适宜的流量持续排放合金液，输送带5以适宜的速度移动，在模具6经过加热炉3的合金液出口处时，合金液注入模具6中，通过对加热炉3的合金液出口处的合金液流量以及输送带5的移动速度的适当控制，使得模具6在经过加热炉3的合金液出口时有适宜量的合金液流入每个模具6中，并且，通过对输送带5的移动速度和输送带5的长度等尺寸进行合理控制，使得，模具6在移动至开口朝向成品收集盘8时，模具6中的合金液已经成型（即已经大致凝固成合金锭）。

此外，所述带式浇铸装置4包括将所述加热炉3中的合金液浇铸到所述模具6中的浇铸位7（模具6移动至开口朝向加热炉3的合金液出口的位置即为浇铸位7），沿所述输送带5的输送方向，在所述浇铸位7的上游设置有用于对所述模具6进行烘烤预热的煤气加热装置9，这样，可以对模具6进行烘烤使模具6的温度达到600℃～700℃后再向模具6中浇铸合金液，以防止高温的合金液遇到温度过低的模具6而使模具发生爆裂，可以理解的是，煤气加热装置9可以设置为本领域公知的任意适合的形式；并且/或者在所述浇铸位7的下游设置有用于向所述模具6吹送保护性气体的保护性气体喷吹装置10，在将所述加热炉2中的所述合金液倒入所述模具6中后，向容纳有所述合金液的所述模具6吹送保护性气体，例如，所述保护性气体可以是氮气，从而使合金液快速冷却结晶，并且有效防止合金液在冷却过程中与空气中的氧气发生反应而造成生产出的铁合金产品成分和金相组织恶化。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种铁合金成品的生产方法，其特征在于，该生产方法包括：a、对原料进行冶炼以制得合金液；b、将所述合金液直接浇铸成所需粒度的铁合金成品。

2.根据权利要求1所述的铁合金成品的生产方法，其中，所述步骤a包括：将所述原料加入到冶炼炉中进行冶炼，待冶炼结束后将炉渣从所述冶炼炉的出渣口排出，再将合金液从所述冶炼炉的出铁口倒入中间包中，然后将所述中间包中的所述合金液倒入加热炉中，并且对所述加热炉中的所述合金液进行加热以使所述合金液保持在凝固温度以上。

3.根据权利要求1或2所述的铁合金成品的生产方法，其中，所述步骤b包括：将所述加热炉中的所述合金液倒入模具中并在所述模具中进行冷却，待所述模具中的所述合金液凝固成固体后将所述固体从所述模具中取出，得到所述铁合金成品；其中，所述模具的尺寸与所述铁合金成品的所需粒度相匹配。

4.根据权利要求3所述的铁合金成品的生产方法，其中，在将所述加热炉中的所述合金液倒入所述模具中前，对所述模具进行烘烤预热；并且/或者，在将所述加热炉中的所述合金液倒入所述模具中后，向容纳有所述合金液的所述模具吹送保护性气体。

5.一种铁合金成品的生产线，其特征在于，该生产线包括位于上游的冶炼区和位于下游的浇铸区，所述浇铸区包括模具（6），该模具（6）的尺寸与该生产线所生产的铁合金成品的粒度相匹配。

6.根据权利要求5所述的铁合金成品的生产线，其中，所述冶炼区包括沿生产方向依次设置的冶炼炉（1）、中间包（2）和加热炉（3）。

7.根据权利要求5所述的铁合金成品的生产线，其中，所述浇铸区包括带式浇铸装置（4），该带式浇铸装置（4）包括输送带（5），所述模具（6）设置在所述输送带（5）上。

8.根据权利要求7所述的铁合金成品的生产线，其中，所述输送带（5）能够在竖直平面内循环输送，所述带式浇铸装置（4）的下方设置有成品收集盘（8）。

9.根据权利要求7所述的铁合金成品的生产线，其中，所述带式浇铸装置（4）包括将所述加热炉（3）中的合金液浇铸到所述模具（6）中的浇铸位（7），沿所述输送带（5）的输送方向，在所述浇铸位（7）的上游设置有用于对所述模具（6）进行烘烤预热的煤气加热装置（9），并且/或者在所述浇铸位（7）的下游设置有用于向所述模具（6）吹送保护性气体的保护性气体喷吹装置（10）。