CN1113962A - 一种冶炼钨铁合金的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冶炼钨铁的新方法，其步骤
是：先将钢屑或铁屑直接加入电炉中的反应罐内，加
热至1540—1590℃使其熔化；再将按一定比例混合
的钨精矿、铝粒和硝酸钠混合料以70—119公斤/分·米2
的速度加入罐内，加料的同时继续加热，使炉温升至
2500—3000℃；加料完后，继续给熔体补充热量，使炉渣温度在其熔点以上
7—20分钟；停止加热使炉内熔体自然冷却至出炉。该方法
具有冶炼过程短，方法简单适用，能耗低，不需要点火剂，
还原剂用量省等优点。
Description
本发明属于提取金属的工艺过程技术领域，特别是涉及到一种冶炼钨铁合金的方法。
已有技术中，冶炼钨铁合金的方法主要有电碳热还原法和金属热还原法：
文献《铁合金》1991（5）P.20-22和《铁合金冶金学》[西德]G.福尔克特、K.D弗兰克主编，上海科学技术出版社P.562-570所介绍的电碳热还原法，是在电炉内进行。用碳（沥青焦、焦炭、木炭等）和少量的硅铁作还原剂，用萤石、二氧化硅、氧化铁磷、钢屑作附加剂，通过电极供电提供冶炼过程所需的热量，把钨精矿中的三氧化钨还原出来。然而这种方法存在冶炼过程长，耗电高（7500-8500Kwh/t钨铁），设备操作复杂，占地面积大，产品含碳量高且不易控制，消耗辅助材料多等缺点。
文献《铁合金》1992（1）P.51-54和《铁合金冶金学》[西德]G.福尔克特、K.D弗兰克主编，上海科学技术出版社P.570-572，《河北冶金》1992（1）P.18-20和《河北冶金》1992（2）P.26-29所介绍的金属热还原法，是用铝或铝配加硅作还原剂，由于钨精矿和铝反应热量不足，难以维持反应自动进行，因此金属热还原法是先将还原剂与钨精矿、少量氧化铁磷、萤石、混合成混合料，在入炉前预热到450-550℃，再加入小部份混合料于反应炉内，用点火剂激发反应一段时间，再将预热好的剩余炉料逐步加入炉内，把钨精矿中的三氧化钨、氧化铁磷中的氧化铁还原出来。然而这种方法存在入炉前需在预热装置内预热，需要用点火剂激发反应，预热操作控制不当，会触发混合料在预热装置内提前反应，危及人身和设备安全，以及还原剂价格高，用量多等缺点。
本发明的目的，就是针对上述方法存在的不足，提出了一种工艺流程短，方法简单适用的冶炼钨铁合金的方法。
结合本发明的目的，提出如下技术方案：
一种冶炼钨铁合金的方法，其步骤是：
a.先将理论量为100-110%的钢料或铁料直接加入电炉中反应罐内加热至1540-1590℃，使其熔化;
b.再将按一定比例混合的钨精矿、颗粒状铝粒和硝酸钠混合料以70-119公斤/分·米2的速度加入罐内;加料同时，继续加热，使炉温升至2500-3000℃;
c.加料完后，继续给熔体补充热量，以维持炉渣温度在其熔点以上7-20分钟;
d.停止加热，使炉内熔体自然冷却至固态后出炉。
进一步的是，其中的钢料是钢屑。铁料是铁屑。
进一步的是，其中的钢是含碳量小于1%的碳钢。
进一步的是，其中颗粒状铝粒是铝豆。
进一步的是，其中每颗铝豆的重量在0.06-1.20克之间。
进一步的是，混合料的配铝量为：钨精矿所含三氧化钨与所配铝粒重量之比为3.82-4.05。
进一步的是，混合料的硝酸钠加入量为钨精矿重量的1.21-2.22%。
进一步的是，采用埋弧操作时，配加5-10%（混合料重量）返渣。
本发明的优点是如下所述：
与电碳热法相比，本发明耗电量低（350Kwh/t），冶炼过程短，工艺简单实用，占地面积小，辅助材料少，产品含碳量均在0.2%以下。
与金属热还原法相比，冶炼过程短，方法简单适用，省去了预热工艺和预热装置，不需要配加氧化铁磷，不用点火剂，节省还原剂用量30%左右，有效地防止了钙粉飞扬损失。
下面，结合实例对本发明作进一步地说明。
实施例1
本实施中所用炉料为钢屑，钨精矿中WO3≥65%（重量%），铝粒中Al≥99%，硝酸钠为工业纯。按照钨精矿中三氧化钨重量和所配铝粒重量之比为3.82-4.05和硝酸钠加入量为钨精矿重量的1.21-2.22%。将钨精矿、铝豆和硝酸钠混匀。先将理论量为100-110%（重量%）的钢屑直接加入电炉中的反应罐内，加热至1540-1590℃使其熔化。再将混合好的钨精矿、铝粒和硝酸钠的混合料，以70-119公斤/分·米2的速度加入反应罐内。加料期间，继续加热，使炉内温度升至2500-3000℃，加料完后，继续给熔体补充热量，维持炉渣温度在其熔点以上7-20分钟。停止加热，使炉内罐中熔体自然冷却至固态后出炉。
实施例2
本实施中所用炉料为A3钢种的钢屑，钨精矿为白钨精矿，其中WO3≥65%（重量%），铝豆中Al≥99%，硝酸钠为工业纯。按照钨精矿中三氧化钨重量和所配铝粒重量之比为3.82-4.05和硝酸钠加入量为钨精矿重量的1.21-2.22%。将钨精矿、铝豆和硝酸钠混匀。先将理论量为100-110%（重量%）的钢屑直接加入电炉中的反应罐内，加热至1540-1590℃使其熔化。再将混合好的钨精矿、铝豆和硝酸钠的混合料，以70-119公斤/分·米2的速度加入反应罐内。加料期间，继续加热，使炉内温度升至2500-3000℃，加料完后，继续给熔体补充热量，维持炉渣温度在其熔点以上7-20分钟;停止加热，使炉内罐中熔体自然冷却至固态后出炉。
实施例3
本实施中所用炉料为A3钢种的钢屑，其粒度≤5mm。钨精矿为白钨精矿，其中WO3在64-78%（重量%），铝豆中Al≥99%，每粒铝豆重0.5-0.8克。硝酸钠为工业纯。按照钨精矿中三氧化钨重量和所配铝粒重量之比为3.82-4.05和硝酸钠加入量为钨精矿重量的1.21-2.22%，将钨精矿、铝豆和硝酸钠混匀。先将理论量为100-110%（重量%）的钢屑直接加入到250KVA矿热炉中的反应罐内，再将混合料重量的5-10%配加返渣铺在钢屑表面。然后，加热至1540-1590℃使其熔化。再将混合好的钨精矿、铝豆和硝酸钠的混合料，以70-119公斤/分·米2的速度加入反应罐内。加料期间继续加热，使炉内温度升至2500-3000℃，加料完后，继续给熔体补充热量，维持炉渣温度在其熔点以上7-20分钟;停止加热，使炉内罐中熔体自然冷却至固态后出炉。
实施例4
本实施中所用炉料为纯铁铁屑，其粒度≤5mm。钨精矿为白钨精矿，其中WO3在64-78%（重量%），铝豆中Al≥99%，每粒铝粒重0.6-1.1克。硝酸钠为工业纯。按照钨精矿中三氧化钨重量和所配铝豆重量之比为3.91和硝酸钠加入量为钨精矿重量的1.43%，将钨精矿、铝粒和硝酸钠混匀。先将理论量为100-110%（重量%）的钢屑直接加入到250KVA矿热炉中的反应罐内，再将混合料重量的8%配加返渣铺在钢屑表面。然后，加热至1540-1590℃使其熔化。再将混合好的钨精矿、铝豆和硝酸钠的混合料，以70-119公斤/分·米2的速度加入反应罐内。加料期间，继续加热，使炉内温度升至2500-3000℃，加料完后，继续给熔体补充热量，维持炉渣温度在其熔点以上7-20分钟;停止加热，使炉内罐中熔体自然冷却至固态后出炉。
实施例5
本实施中所用炉料为Yt14的纯铁铁屑，其粒度≤5mm。钨精矿为白钨精矿，其中WO3在64-78%（重量%），铝粒中Al≥99%，每粒铝豆重0.5-1.0克。硝酸钠为工业纯。按照钨精矿中三氧化钨重量和所配铝豆重量之比为3.87和硝酸钠入量为钨精矿重量的1.66%，将钨精矿、铝粒和硝酸钠混匀。先将理论量为100-110%（重量%）的钢屑直接加入到250KVA矿热炉中的反应罐内，再将混合料重量的5-10%配加返渣铺在钢屑表面。然后，加热至1540-1590℃使其熔化。再将混合好的钨精矿、铝粒和硝酸钠的混合料，以70-119公斤/分·米2的速度加入反应罐内。加料期间继续加热，使炉内温度升至2500-3000℃。加料完后，继续向熔体补充热量，维持炉渣温度在其熔点以上7-20分钟;停止加热，使炉内罐中熔体自然冷却至固态后出炉。具体指标如下所示：
＊表中9个实施例，所加钢屑均为含碳量小于1%的碳钢，加入量为理论量的100-110%，均以铝豆形式配铝，每颗铝豆重量在0.06-1.20克。钢屑加热温度均在1540-1590℃，加料速度均在70-119公斤/分·米2，加料完后，继续补充热量7-20分钟。
Claims (8)
1、一种冶炼钨铁合金的方法，是将炉料加热至一定温度区域；再加入一定配量的钨精矿和还原剂混合料；本发明其特征在于，其步骤是：
a.先将理论量为100-110%的钢料或铁料加入电炉中反应罐内加热至1540-1590℃，使其熔化；
b.再将按一定比例混合的钨精矿、铝粒和硝酸钠混合料以70-110公斤/分·米2的速度加入罐内；加料期间，继续加热，使炉温升至2500-3000℃。
c.加料完后，继续给熔体补充热量，维持炉渣温度在其熔点以上7-20分钟；
d.停止加热使炉内熔体自然冷却至固态后出炉。
2、如权利要求1所说的一种冶炼钨铁合金的方法，其特征在于，其中的钢料是钢屑，其中的铁料是铁屑。
3、如权利要求1所说的一种冶炼钨铁合金的方法，其特征在于，其中的钢料是含碳量小于1%的碳钢。
4、如权利要求1所说的一种冶炼钨铁合金的方法，其特征在于，其中颗粒状铝粒是铝豆。
5、如权利要求4所说的一种冶炼钨铁合金的方法，其特征在于，其中每颗铝豆的重量在0.06-1.20克之间。
6、如权利要求1所说的一种冶炼钨铁合金的方法，其特征在于，混合料的配铝量为：钨精矿中所含三氧化钨与所配铝粒的重量比为3.82-4.05
7、如权利要求1所说的一种冶炼钨铁合金的方法，其特征在于，混合料中硝酸钠加入量为钨精矿重量的1.21-2.22%。
8、如权利要求1所说的一种冶炼钨铁合金的方法，其特征在于，采用埋弧操作时，配加5-10%（混合料重量）返渣。
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