CN105671309A - 一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用固体废弃物生产多元复合料的方法。其特征在于用工业废弃物,代替生产传统多元合金所必需的原料—硅石、钢屑。通过破碎、干燥，烧结等工序，将各种粉状原料，配入适量的燃料和熔剂，发生一系列物理化学变化，自主研发生产出一种新产品---多元复合料。本产品含有多种金属元素，既可作为成品出售，也可通过二次添加其他金属热兑融化后，生产出符合客户要求的多元合金，如图1所示。用本产品冶炼合金每吨产品可降低电耗2000-3500度电，年节能量12498.5吨标煤，处置各项废渣粉16000吨。降低了生产成本，节约了资源，提高了产品附加值，使大量工业废渣得到综合利用，达到节能降耗的目的。

Description

一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究

技术领域

本发明属于多元合金的冶炼领域，针对宁夏地区特有的硅石粉及其他工业废渣生产多元复合料的方法。

背景技术

多元复合料是生产多元合金的主要原料，可弥补多元合金附加值产品少及原料的物耗及生产过程中造成的能耗偏高等问题。该料是由二个以上金属元素形成的合金，其成分为硅、钡、钙、铝等元素，主要用于合金的冶炼，减少传统合金冶炼的兰炭、硅石，代替钢屑等作为原料。常规铁合金冶炼，利用适当的还原剂，从含有氧化物的矿石中还原出所需元素的氧化还原过程。我公司生产的多元复合料已含Si、Ba、Ca、Al、Sr等元素，不用再使用还原剂。该料广泛用于冶金、机械制造、交通、电力、高铁等需要多元合金的相关行业。

多元合金的传统生产方法是矿热炉通过原料-硅石、焦炭、钢屑，利用电弧的能量产生的高温能量熔炼还原原料中的金属元素。目前该方法在国内主要以生产硅铁、硅锰合金为主。在生产过程中，将电能转换为热能，消耗极大的电量，同时，原料中元素的回收率较低，造成资源的浪费及严重的环境污染。

发明内容

我公司自主研发，利用石嘴山大量的硅石粉及其他工业废料，硅石粉的成分是硅、锰、铁等，它与除尘粉及其他废渣共同冶炼成生产多元合金的原料——多元复合料，减少了传统生产多元合金所需的原料硅石，代替了钢屑。通过烧结等工序，将各种粉状原料，配入适量的燃料和熔剂，发生一系列物理化学变化，自主研发生产出一种新产品---多元复合料。其中硅石粉中含有86%左右硅成分，通过添加其他工业废渣、废粉所含的有益元素，多元复合料含有多种金属元素，既可作为成品出售，也可通过二次添加其他金属热兑融化后，生产出符合客户要求的多元合金。用此料作为主要原料生产多元合金与传统生产配方相比，废料熔点相较传统原料熔点低，节省大量燃料，且每吨降低了电耗2000°-3500°。按节电3000°计算，可节标煤0.37吨标煤，以本企业年产多元合金20000吨计算，节标煤7400吨标煤。用此方法减少兰炭用量0.6吨，折算标煤9600吨，合计节约标煤为17000吨标煤，处置各项废渣粉16000吨。

一种利用硅石粉、硅渣生产多元复合料的生产流程。

生产前，应做好准备工作，确保设备安全性能良好，具备启动条件。

将硅石粉、废弃物进行处理，磨成粉状，并对原料进行抽样化验。

将一定量废弃物粉按比例投入自行研发的上料系统。

上料机通过传送带将原料送入矿热炉中烧结成块，形成生产多元合金的主要原料——多元复合料。

对多元复合料进行抽样分析成分。

确定复合料中金属的种类及含量。

根据订单要求进行包装或进行二次添加，冶炼多元合金。

生产完成后，进行炉内清理，并检查设备是否完好等安全工作。

产品性能

（1）该料经过配比烧结加工后，具有分布均匀的透气孔，且粒度分布均匀。

（2）经测定，多元复合料中含元素成分：二氧化硅，48%-80%；氧化钙，1%-15%；三氧化二铝，0.3%-10%；氧化铁：26%-40%。

与传统的技术相比较，本发明具有如下的特点：

（1）该料在多元合金及硅铁合金生产中具有代替钢屑，减少兰炭使用量的功效。

（2）由于该产品为熟料、且透气性好，比较传统工艺使用原料上，吨产可直接节电300-500度电。

（3）我公司能有效控制固体废弃物对产品风化的不利因素影响，通过深加工入炉原料，形成多元复合料，再经过高温熔融及精加工破碎等系列生产流程后，最终达到客户所需优质的多元合金产品。实现了废弃资源的综合利用，降低生产成本，推进了节能减排工作。

附图说明

图1是生产工艺流程图

图2是多元复合料原料配比示意图

示意图中各原料比例为：

具体实施方式

下面通过实例对本发明的具体实施方式进行更具体的说明，但它仅用于说明本发明的一些具体实施方式，而不应理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将硅石粉、除尘粉、其他工业废渣、粉煤灰、煤矸石等进行处理，选取粉状硅石粉及其他废弃物磨成粉状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉流水线，通过烧结盘600°温度，保持3分钟，凝结成均匀粒度，冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为二级品。

实施例2

将硅石粉、除尘粉、其他工业废渣、粉煤灰、煤矸石等进行处理，选取粉状硅石粉及其他废弃物磨成粉状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉流水线，通过烧结盘900°温度，保持8分钟，凝结成均匀粒度，冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为二级品。

实施例3

将硅石粉、除尘粉、其他工业废渣、粉煤灰、煤矸石等进行处理，选取粉状硅石粉及其他废弃物磨成粉状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉流水线，通过烧结盘500°温度，保持3分钟，凝结成均匀粒度，冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为三级品。

实施例4

将硅石粉、除尘粉、其他工业废渣、粉煤灰、煤矸石等进行处理，选取粉状硅石粉及其他废弃物磨成粉状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉流水线，通过烧结盘600°温度，保持10分钟，凝结成均匀粒度，冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为四级品。

实施例5

将硅石粉、除尘粉、其他工业废渣、粉煤灰、煤矸石等进行处理，选取粉状硅石粉及其他废弃物磨成粉状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉流水线，通过烧结盘700°温度，保持5分钟，凝结成均匀粒度，冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为一级品。

总结：通过5组实例，对本发明的具体实施方式进行试验，试验中存在各原料不同的配比的比例影响其有益元素的获取，需经过反复多次调整可得出最优配方。即硅石粉及其他废弃物粒度在10-100毫米、炉膛温度在700°-800°、熔融时间达到5-10分钟时，得出最优产品。

Claims (9)

1.一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究，其特征在于硅石粉的成分是硅、锰、铁等，它与除尘粉及其他废渣共同冶炼成生产多元合金的原料—多元复合料，使其在高温下烧结成块，再经过化验分析，确定元素成分，提高多元合金的产量。

2.按照权利要求1所述利用硅石粉及多种工业废渣、废粉，混合加工而成，其各个组分所占硅含量比例分别为：硅石粉含硅48%-73%；硅渣含硅35%-60%；除尘粉含硅65%-80%；其他某原料含硅20%，以上所述原料均属废品、工业废渣、废料。

3.按照权利要求1或2所述一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究，其特征在于：所述硅石粉粒度小于100毫米。

4.按照权利要求3所述一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究，其特征在于：所述硅钡钙渣的粒径小于100毫米。

5.按照权利要求3所述一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究，其特征在于：所述粉煤灰的粒径小于200毫米。

6.按照权利要求1或2所述一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究，其特征在于：所述石灰石的粒径小于0-3毫米。

7.按照权利要求1或2所述一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究，其特征在于：煤矸石的粒径小于3-8毫米。

8.按照权利要求1或2所述一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究，其特征在于兰炭粉的粒径小于0-2毫米。

9.按照权利要求1或2所述一种利用硅石粉生产多元复合料的工艺研究，多种废品、工业废渣、废粉及其各个组分所占含量百分比分别为：硅石粉含硅48%-73%；硅渣含硅35%-50%；除尘粉含硅65%-80%；其他某原料含硅45%。