CN111979473B - 一种高纯磷铁的制备方法 - Google Patents

一种高纯磷铁的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111979473B
CN111979473B CN202010673019.8A CN202010673019A CN111979473B CN 111979473 B CN111979473 B CN 111979473B CN 202010673019 A CN202010673019 A CN 202010673019A CN 111979473 B CN111979473 B CN 111979473B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ferrophosphorus
percent
purity
refining
manganese
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010673019.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111979473A (zh
Inventor
王勇
齐涛
常朝
芦永军
樊安定
韩飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Yuzhong New Materials Co ltd
Original Assignee
Henan Yuzhong New Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Yuzhong New Materials Co ltd filed Critical Henan Yuzhong New Materials Co ltd
Priority to CN202010673019.8A priority Critical patent/CN111979473B/zh
Publication of CN111979473A publication Critical patent/CN111979473A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111979473B publication Critical patent/CN111979473B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C35/00—Master alloys for iron or steel
    • C22C35/005—Master alloys for iron or steel based on iron, e.g. ferro-alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/003—Making ferrous alloys making amorphous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C22C33/06—Making ferrous alloys by melting using master alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高纯磷铁的制备方法，其方法工艺为：在感应炉中加入磷铁和造渣剂，进行精炼，即可得到所述的高纯磷铁；所述造渣剂中成分要求为：FeO 70～80wt％、SiO2 3～8wt％、CaO 2～5wt％，其余为杂质。本方法采用造渣剂进行精炼，能有效的脱除磷铁中的钛和锰；所述造渣剂以铁氧化物为主，不会在精炼时除磷，从而在有效地脱钛脱锰的同时保磷，从而起到除杂质保磷的效果。本发明采用感应炉进行冶炼，且造渣剂碱度较低，冶炼过程无需吹氧即可达到精炼要求。本方法能有效地脱除磷铁中的钛、锰、钒等杂质元素，具有产品纯度高、流程短、反应时间短、操作简单、易于工业化等优点。

Description

一种高纯磷铁的制备方法
技术领域
本发明涉及一种合金冶炼方法，尤其是一种高纯磷铁的制备方法。
背景技术
铁基非晶合金作为一种新型节能环保型软磁材料，与传统电工钢等晶态软磁材料相比，具有高磁导率、高磁感应强度、高电阻率的特点，是电力、电子、机械和军事工业不可缺少的重要材料。铁基非晶合金比电工钢片作铁芯变压器的空载损耗下降75％左右，空载电流下降约80％。2018年我国普通电工钢的消耗量已超过1000万吨，实现铁基非晶合金对电工钢的替代，对于我国电网系统节能具有重要的作用。
铁基非晶合金中各元素之间具有严格的比例和含量，对于杂质的控制极为严格。我国铁基非晶合金与国外高端产品的差距主要体现在杂质含量的控制方面。磷铁是铁基非晶合金制造的主要原料，但磷铁粗品中杂质含量较高且成分不稳定，严重制约了我国铁基非晶合金的制造。
粗磷铁中杂质元素主要有Ti和Mn，钛锰含量过高会影响材料使用性能。高纯磷铁要求Ti的质量含量不超过0.07％，锰的质量含量要求不超过1.00％，且磷的质量含量要求不低于23％。现阶段在合金精炼领域中，对于磷铁脱钛脱锰的工艺研究较少。因此，如何对合金进行脱钛脱锰，以及改善脱钛脱锰动力学条件，对于合金精炼具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效地脱钛、脱锰的高纯磷铁的冶炼方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：在感应炉中加入磷铁和造渣剂，进行精炼，即可得到所述的高纯磷铁；
所述造渣剂中成分要求为：FeO 70～80wt％、SiO2 3～8wt％、CaO 2～5wt％，其余为杂质。
本发明所述磷铁与造渣剂的质量比为10:1～10:3。
本发明所述造渣剂选用铁矿石、磁铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、硅石和萤石中的一种或几种。
本发明所述精炼温度为1300～1550℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用造渣剂进行精炼，能有效的脱除磷铁中的钛和锰；所述造渣剂以铁氧化物为主，不会在精炼时除磷，从而在有效地脱钛脱锰的同时保磷，从而起到除杂质保磷的效果。本发明采用感应炉进行冶炼，且造渣剂碱度较低，冶炼过程无需吹氧即可达到精炼要求。本发明能有效地脱除磷铁中的钛、锰、钒等杂质元素，具有产品纯度高、流程短、反应时间短、操作简单、易于工业化等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本高纯磷铁的制备方法采用下述工艺步骤：(1)以磷铁为原料，所述磷铁中主要成分的质量含量为：磷20％～30％，钛1.2％～2.3％，锰1.6％～3.0％，钒0.16～0.38％。
(2)在感应炉中加入磷铁和造渣剂，磷铁与造渣剂的质量比为10:1～10:3；所述造渣剂中成分的质量要求为：FeO 70～80％、SiO2 3～8％、CaO 2～5％，其余为杂质；所述造渣剂中碱度R＝CaO/SiO2＝0.25～1.67。所述造渣剂选用铁矿石、磁铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、硅石和萤石中的一种或几种。
(3)所述磷铁和造渣剂熔融后，在1300～1550℃进行精炼，精炼时间为20～40min。
(4)所述精炼后的磷铁出炉、冷却，分离上层渣，即可得到所述的高纯磷铁。所得高纯磷铁中杂质元素含量：钛≤0.04％、锰≤0.45％、钒≤0.25％，并且精炼过程中磷损耗≤3％；可见本方法在去除杂质的同时有效地避免了磷的损耗。
实施例1：本高纯磷铁的制备方法采用下述具体工艺。
(1)以磷铁为原料，所述磷铁中主要成分的质量含量为：磷27.8％，钛1.9％，锰2.8％，钒0.24％。
(2)在感应炉中加入磷铁和造渣剂，磷铁与造渣剂的质量比为10:2；所述造渣剂中成分含量为：FeO 75wt％、SiO2 6wt％、CaO 3wt％，其余为杂质，碱度R＝0.5。
(3)所述磷铁和造渣剂熔融后，在1400℃进行精炼，精炼时间为30min。
(4)所述精炼后的磷铁出炉、冷却，分离上层渣，即可得到所述的高纯磷铁。所述高纯磷铁中主要成分的质量含量为：磷23.55％，钛0.04％，锰0.15％，钒0.15％。
实施例2：本高纯磷铁的制备方法采用下述具体工艺。
(1)以磷铁为原料，所述磷铁中主要成分的质量含量为：磷25.2％，钛1.7％，锰2.1％，钒0.28％。
(2)在感应炉中加入磷铁和造渣剂，磷铁与造渣剂的质量比为10:1.5；所述造渣剂中成分含量为：FeO 77wt％、SiO2 4wt％、CaO 4.5wt％，其余为杂质，碱度R＝1.1。
(3)所述磷铁和造渣剂熔融后，在1500℃进行精炼，精炼时间为30min。
(4)所述精炼后的磷铁出炉、冷却，分离上层渣，即可得到所述的高纯磷铁。所述高纯磷铁中主要成分的质量含量为：磷22.47％，钛0.03％，锰0.36％，钒0.21％。
实施例3：本高纯磷铁的制备方法采用下述具体工艺。
(1)以磷铁为原料，所述磷铁中主要成分的质量含量为：磷24.6％，钛2.1％，锰1.7％，钒0.32％。
(2)在感应炉中加入磷铁和造渣剂，磷铁与造渣剂的质量比为10:2.5；所述造渣剂中成分含量为：FeO 80wt％、SiO2 8wt％、CaO 3.5wt％，其余为杂质，碱度R＝0.4。
(3)所述磷铁和造渣剂熔融后，在1300℃进行精炼，精炼时间为35min。
(4)所述精炼后的磷铁出炉、冷却，分离上层渣，即可得到所述的高纯磷铁。所述高纯磷铁中主要成分的质量含量为：磷22.31％，钛0.02％，锰0.14％，钒0.12％。
实施例4：本高纯磷铁的制备方法采用下述具体工艺。
(1)以磷铁为原料，所述磷铁中主要成分的质量含量为：磷20.8％，钛1.8％，锰2.2％，钒0.19％。
(2)在感应炉中加入磷铁和造渣剂，磷铁与造渣剂的质量比为10:3；所述造渣剂中成分含量为：FeO 70wt％、SiO2 5wt％、CaO 5wt％，其余为杂质，碱度R＝1.0。
(3)所述磷铁和造渣剂熔融后，在1350℃进行精炼，精炼时间为40min。
(4)所述精炼后的磷铁出炉、冷却，分离上层渣，即可得到所述的高纯磷铁。所述高纯磷铁中主要成分的质量含量为：磷18.23％，钛0.03％，锰0.12％，钒0.10％。
实施例5：本高纯磷铁的制备方法采用下述具体工艺。
(1)以磷铁为原料，所述磷铁中主要成分的质量含量为：磷20.9％，钛2.2％，锰3.0％，钒0.33％。
(2)在感应炉中加入磷铁和造渣剂，磷铁与造渣剂的质量比为10:1；所述造渣剂中成分含量为：FeO 72wt％、SiO2 3wt％、CaO 4wt％，其余为杂质，碱度R＝1.3。
(3)所述磷铁和造渣剂熔融后，在1450℃进行精炼，精炼时间为20min。
(4)所述精炼后的磷铁出炉、冷却，分离上层渣，即可得到所述的高纯磷铁。所述高纯磷铁中主要成分的质量含量为：磷18.12％，钛0.03％，锰0.35％，钒0.23％。
实施例6：本高纯磷铁的制备方法采用下述具体工艺。
(1)以磷铁为原料，所述磷铁中主要成分的质量含量为：磷23.7％，钛2.0％，锰2.5％，钒0.38％。
(2)在感应炉中加入磷铁和造渣剂，磷铁与造渣剂的质量比为10:2；所述造渣剂中成分含量为：FeO 74wt％、SiO2 7wt％、CaO 2wt％，其余为杂质，碱度R＝0.28。
(3)所述磷铁和造渣剂熔融后，在1550℃进行精炼，精炼时间为25min。
(4)所述精炼后的磷铁出炉、冷却，分离上层渣，即可得到所述的高纯磷铁。所述高纯磷铁中主要成分的质量含量为：磷21.0％，钛0.03％，锰0.18％，钒0.16％。
实施例7：本高纯磷铁的制备方法采用下述具体工艺。
(1)以磷铁为原料，所述磷铁中主要成分的质量含量为：磷22.8％，钛1.4％，锰2.5％，钒0.19％。
(2)在感应炉中加入磷铁和造渣剂，磷铁与造渣剂的质量比为10:2.5；所述造渣剂中成分含量为：FeO 73wt％、SiO2 3wt％、CaO 5wt％，其余为杂质，碱度R＝1.67。
(3)所述磷铁和造渣剂熔融后，在1420℃进行精炼，精炼时间为20min。
(4)所述精炼后的磷铁出炉、冷却，分离上层渣，即可得到所述的高纯磷铁。所述高纯磷铁中主要成分的质量含量为：磷20.14％，钛0.02％，锰0.15％，钒0.12％。
实施例8：本高纯磷铁的制备方法采用下述具体工艺。
(1)以磷铁为原料，所述磷铁中主要成分的质量含量为：磷28.1％，钛1.8％，锰1.9％，钒0.35％。
(2)在感应炉中加入磷铁和造渣剂，磷铁与造渣剂的质量比为10:2；所述造渣剂中成分含量为：FeO 78wt％、SiO2 8wt％、CaO 2wt％，其余为杂质，碱度R＝0.25。
(3)所述磷铁和造渣剂熔融后，在1470℃进行精炼，精炼时间为35min。
(4)所述精炼后的磷铁出炉、冷却，分离上层渣，即可得到所述的高纯磷铁。所述高纯磷铁中主要成分的质量含量为：磷25.5％，钛0.02％，锰0.13％，钒0.11％。

Claims (3)

1.一种高纯磷铁的制备方法，其特征在于：在感应炉中加入磷铁和造渣剂，所述磷铁和造渣剂熔融后进行精炼，即可得到所述的高纯磷铁；
所述造渣剂的成分要求为：FeO 70～80wt％、SiO23～8wt％、CaO 2～5wt％，其余为杂质；所述造渣剂中碱度R＝0.25～1.67；所述磷铁与造渣剂的质量比为10:1～10:3；所述精炼过程中磷损耗≤3％。
2.根据权利要求1所述的一种高纯磷铁的制备方法，其特征在于：所述造渣剂选用铁矿石、磁铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、硅石和萤石中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的一种高纯磷铁的制备方法，其特征在于：所述精炼温度为1300～1550℃。
CN202010673019.8A 2020-07-14 2020-07-14 一种高纯磷铁的制备方法 Active CN111979473B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010673019.8A CN111979473B (zh) 2020-07-14 2020-07-14 一种高纯磷铁的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010673019.8A CN111979473B (zh) 2020-07-14 2020-07-14 一种高纯磷铁的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111979473A CN111979473A (zh) 2020-11-24
CN111979473B true CN111979473B (zh) 2022-03-18

Family

ID=73437823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010673019.8A Active CN111979473B (zh) 2020-07-14 2020-07-14 一种高纯磷铁的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111979473B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113308636B (zh) * 2021-05-27 2021-12-24 河南豫中新材料有限公司 一种基于固废制备无钙磷铁环调整剂的方法
CN114032360B (zh) * 2021-11-05 2022-09-06 河南豫中新材料有限公司 一种基于废弃渣再利用精炼磷铁的方法
CN114032439B (zh) * 2021-11-23 2022-04-01 河南豫中新材料有限公司 一种精炼磷铁的配料及精炼方法
CN114277215B (zh) * 2021-11-26 2023-04-21 重庆大学 一种中频感应炉利用高锰废钢冶炼低锰钢的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001011A (en) * 1975-12-29 1977-01-04 Kennecott Copper Corporation Pyrometallurgical recovery of iron from iron silicate slags
JPS64299A (en) * 1987-02-19 1989-01-05 Nippon Steel Corp Two-layer plated steel sheet having excellent resistance weldability
CN1032553A (zh) * 1987-10-13 1989-04-26 沃斯特-阿尔派因钢铁多纳维茨有限公司 连续炼钢法
JPH0387398A (ja) * 1988-03-30 1991-04-12 Nippon Steel Corp 高耐食性セラミック微粒子分散めっき鋼板
CN101538637A (zh) * 2008-03-21 2009-09-23 宝山钢铁股份有限公司 一种硅钢用铁水脱锰剂及其制造方法
CN102634675A (zh) * 2012-04-28 2012-08-15 中南大学 一种处理铜、钼混合矿的方法
CN102643998A (zh) * 2012-04-28 2012-08-22 中南大学 一种处理辉钼矿的方法
CN108384915A (zh) * 2018-03-07 2018-08-10 首钢集团有限公司 一种高炉炉前铁水脱钛方法
CN111304408A (zh) * 2020-03-25 2020-06-19 中国科学院过程工程研究所 一种精炼磷铁的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001011A (en) * 1975-12-29 1977-01-04 Kennecott Copper Corporation Pyrometallurgical recovery of iron from iron silicate slags
JPS64299A (en) * 1987-02-19 1989-01-05 Nippon Steel Corp Two-layer plated steel sheet having excellent resistance weldability
CN1032553A (zh) * 1987-10-13 1989-04-26 沃斯特-阿尔派因钢铁多纳维茨有限公司 连续炼钢法
JPH0387398A (ja) * 1988-03-30 1991-04-12 Nippon Steel Corp 高耐食性セラミック微粒子分散めっき鋼板
CN101538637A (zh) * 2008-03-21 2009-09-23 宝山钢铁股份有限公司 一种硅钢用铁水脱锰剂及其制造方法
CN102634675A (zh) * 2012-04-28 2012-08-15 中南大学 一种处理铜、钼混合矿的方法
CN102643998A (zh) * 2012-04-28 2012-08-22 中南大学 一种处理辉钼矿的方法
CN108384915A (zh) * 2018-03-07 2018-08-10 首钢集团有限公司 一种高炉炉前铁水脱钛方法
CN111304408A (zh) * 2020-03-25 2020-06-19 中国科学院过程工程研究所 一种精炼磷铁的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111979473A (zh) 2020-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111979473B (zh) 一种高纯磷铁的制备方法
CN102583389A (zh) 一种炉外精炼提纯工业硅的方法
CN108866433B (zh) 一种高碳低铝低氧切割钢丝用钢及其真空感应熔炼方法
CN101580903A (zh) 一种冶炼铁基非晶态母合金的方法
CN114309628A (zh) FeSiBPNbCr非晶磁粉及其制备方法
CN111041352B (zh) 一种切割金刚线用盘条炉外精炼生产方法
CN111304408A (zh) 一种精炼磷铁的方法
JP7442675B2 (ja) 極細のカーボランダムソーイングワイヤー用の鋼の製錬方法
CN102794438B (zh) 一种电渣重熔的低氢控制方法
CN1814843A (zh) 一种炉外法高硅锰硅生产工艺
CN103741008A (zh) 一种铁基纳米晶合金的制备方法
CN110184539B (zh) 一种低成本高导电性电极扁钢及其冶炼方法
CN101323898A (zh) 粗制镍铁氧气一步除杂精炼方法
CN103937928B (zh) 一种铁基非晶宽带制备用合金钢液的冶炼工艺
CN114015837B (zh) 一种无取向电工钢的制造方法
CN114277215B (zh) 一种中频感应炉利用高锰废钢冶炼低锰钢的方法
CN114000033B (zh) 一种电极棒母材的冶炼方法以及该电极棒母材在电渣重熔G20Cr2Ni4E钢中的应用
CN109972062B (zh) 一种高纯净大型电渣锭及其生产方法
CN113201686A (zh) 一种低锰钢的冶炼方法
CN110218836B (zh) 一种硅铁脱铝提纯方法
CN113718104A (zh) 一种低氧高钛铁合金制备工艺
CN112375961A (zh) 一种采用中频炉双联法生产高纯工业纯铁的方法
CN113136476A (zh) 一种废弃钢材去渣冶炼方法
CN114717384B (zh) 一种预熔渣及其制备方法及应用
CN105483321B (zh) 一种真空感应炉加锰矿直接合金化的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant