CN108130562A - 一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，该方法的熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，加入需要提纯的金属材质，金属材料包含有：73.0‑76.0％的Q235废钢、1.5‑1.8％的钨铁、3.0‑3.3％的钼铁、1.0‑1.2％的钒铁、6.0‑6.5％的高碳铬铁、0.5‑0.8％的金属铜、0.12‑0.16％的金属铝、1.2‑1.4％的硅钙合金，将钢水温度升至1610‑1630℃，使合金元素的有益作用得到充分发挥，处理工艺简便、稳定性好，合金元素收得率高，操作工艺简单、熔炼运行可靠，能够快速提炼纯度高的炼钨、钼和铜，具有良好的强韧性和耐磨性，设计新颖，是一种很好的创新方案。

Description

一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法
技术领域
本发明涉及金属提纯技术领域，特别是涉及一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法。
背景技术
熔炼是将废金属材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，炉料在高温(1300-1600K)炉内物料发生一定的物理、化学变化，产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程。熔炼炉作为熔炼工序中的重要组成部分，然而现有的熔炼生产线存在熔炼炉利用率底，温度过低不了控制，导致生产效率低的缺陷，并且在熔炼时需不断往熔炼炉内加废金属材料，由于熔炉容量有限，加料的量是有限的，目前在对熔炉加料时的加料量是不确定的，通常根据工人经验来控制，从而对加料量得不到很好的控制，然而如果加料量过少会使熔炼效率低下，加料量过多会使熔炉负荷过大，容易存在安全隐患。制造用电炉熔炼，轧辊采用离心复合铸造或连续复合铸造成型，轧辊经过粗加工后进行淬火和回火处理，最后精加工至规定尺寸和精度。该低合金高速钢轧辊材料含有较少的钨、钼合金元素，不含价格昂贵的钴元素，目前电炉的提纯的方法均存在工艺稳定性较差和推广应用较困难等问题，存在着不足，不能社会实际的需求。
综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，以解决现有技术的不足。
发明内容
针对现有的存在的不足，影响实际的使用，本发明提出一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，设计新颖，能够方便通过电炉的方法进行提纯钨、钼、和铜，具有良好的强韧性和耐磨性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，该方法的熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，加入需要提纯的金属材质，金属材料包含有：73.0- 76.0％的Q235废钢、1.5-1.8％的钨铁、3.0-3.3％的钼铁、1.0-1.2％的钒铁、 6.0-6.5％的高碳铬铁、0.5-0.8％的金属铜、0.12-0.16％的金属铝、1.2-1.4％的硅钙合金，将钢水温度升至1610-1630℃，在电解槽内进行电化学反应，阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空，阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间。
进一步，本发明的熔炼过程中向电炉内加入工业纯铁、锰铁、工业纯铝等合金及金属原料，加热使之全部融化，在1730-1750℃温度下维持半小时，加入熔炼液体重量0.2-0.5％的变质剂对熔炼后液体进行变质处理。
在本发明所述的水淬处理是先将产品浸入处于常温状态的水玻璃介质中进行间隙式淬火20分钟，再进行整体淬火1小时，淬火过程中水玻璃介质温度控制在100-120℃。
在本发明所述的钢水在浇包内静置7分钟，当钢水温度为1460℃，将钢水浇入铸型，并在钢水浇注过程中，随流加入质量分数0.70％的硅铁、0.42％的钒氮合金、0.60％的锆硅铁和2.9％的硼铁，最后可得到需要的金属材料。
进一步，所述的中频电炉内吹入氧气和氮气压力为0.6-1.0MPa，吹入氧气的量为每吨铅精矿、辅料和低镉烟尘的混合物料吹入100-120m3氧气，氮气用量为氧气的0.3-0.5倍。
在本发明铁水、废钢中砷、锡残余元素含量各≤0.015％，以保证钢水和铸坯中的砷、锡、铅、锑、铋元素总和≤0.030％。
本发明的有益效果是：结构简单，使合金元素的有益作用得到充分发挥，处理工艺简便、稳定性好，合金元素收得率高，操作工艺简单、熔炼运行可靠，能够快速提炼纯度高的炼钨、钼和铜，具有良好的强韧性和耐磨性，实用性能优，设计新颖，是一种很好的创新方案。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，该方法的熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，加入需要提纯的金属材质，金属材料包含有：73.0- 76.0％的Q235废钢、1.5-1.8％的钨铁、3.0-3.3％的钼铁、1.0-1.2％的钒铁、 6.0-6.5％的高碳铬铁、0.5-0.8％的金属铜、0.12-0.16％的金属铝、1.2-1.4％的硅钙合金，将钢水温度升至1610-1630℃，在电解槽内进行电化学反应，阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空，阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间。
熔炼过程中向电炉内加入工业纯铁、锰铁、工业纯铝等合金及金属原料，加热使之全部融化，在1730-1750℃温度下维持半小时，加入熔炼液体重量 0.2-0.5％的变质剂对熔炼后液体进行变质处理。水淬处理是先将产品浸入处于常温状态的水玻璃介质中进行间隙式淬火20分钟，再进行整体淬火1小时，淬火过程中水玻璃介质温度控制在100-120℃。钢水在浇包内静置7分钟，当钢水温度为1460℃，将钢水浇入铸型，并在钢水浇注过程中，随流加入质量分数0.70％的硅铁、0.42％的钒氮合金、0.60％的锆硅铁和2.9％的硼铁，最后可得到需要的金属材料。中频电炉内吹入氧气和氮气压力为0.6- 1.0MPa，吹入氧气的量为每吨铅精矿、辅料和低镉烟尘的混合物料吹入100- 120m3氧气，氮气用量为氧气的0.3-0.5倍。铁水、废钢中砷、锡残余元素含量各≤0.015％，以保证钢水和铸坯中的砷、锡、铅、锑、铋元素总和≤ 0.030％。
电解铝就是通过电解得到金属铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-一、电解铝的基本原理和工艺过程氧化铝熔融电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在 950℃～970℃下，在电解槽内进行电化学反应。阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯、型材等。
本发明的有益效果是：结构简单，使合金元素的有益作用得到充分发挥，处理工艺简便、稳定性好，合金元素收得率高，操作工艺简单、熔炼运行可靠，能够快速提炼纯度高的炼钨、钼和铜，具有良好的强韧性和耐磨性，实用性能优，设计新颖，是一种很好的创新方案。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，其特征在于：该方法的熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，加入需要提纯的金属材质，金属材料包含有：73.0-76.0％的Q235废钢、1.5-1.8％的钨铁、3.0-3.3％的钼铁、1.0-1.2％的钒铁、6.0-6.5％的高碳铬铁、0.5-0.8％的金属铜、0.12-0.16％的金属铝、1.2-1.4％的硅钙合金，将钢水温度升至1610-1630℃，在电解槽内进行电化学反应，阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空，阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间。
2.根据权利要求1所述一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，其特征在于：熔炼过程中向电炉内加入工业纯铁、锰铁、工业纯铝等合金及金属原料，加热使之全部融化，在1730-1750℃温度下维持半小时，加入熔炼液体重量0.2-0.5％的变质剂对熔炼后液体进行变质处理。
3.根据权利要求1所述一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，其特征在于：水淬处理是先将产品浸入处于常温状态的水玻璃介质中进行间隙式淬火20分钟，再进行整体淬火1小时，淬火过程中水玻璃介质温度控制在100-120℃。
4.根据权利要求1所述一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，其特征在于：钢水在浇包内静置7分钟，当钢水温度为1460℃，将钢水浇入铸型，并在钢水浇注过程中，随流加入质量分数0.70％的硅铁、0.42％的钒氮合金、0.60％的锆硅铁和2.9％的硼铁，最后可得到需要的金属材料。
5.根据权利要求1所述一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，其特征在于：所述的中频电炉内吹入氧气和氮气压力为0.6-1.0MPa，吹入氧气的量为每吨铅精矿、辅料和低镉烟尘的混合物料吹入100-120m3氧气，氮气用量为氧气的0.3-0.5倍。
6.根据权利要求1所述一种可循环、高纯度的电炉炼钨、钼和铜方法，其特征在于：铁水、废钢中砷、锡残余元素含量各≤0.015％，以保证钢水和铸坯中的砷、锡、铅、锑、铋元素总和≤0.030％。
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