本發(fā)明涉及高品質(zhì)硅鐵的生產(chǎn)方法。
目前國內(nèi)高品質(zhì)硅鐵的生產(chǎn)方法，主要有5種，一是采用精選爐料生產(chǎn)高純硅鐵，二是采用爐外吹氯精煉的方法生產(chǎn)高純及低碳硅鐵，三是采用爐外頂吹氧氣的方法生產(chǎn)高純及低鋁硅鐵，四是采用熱沖渣洗的方法生產(chǎn)高純及低碳硅鐵，五是采用精選爐料的方法生產(chǎn)低鋁、低碳硅鐵。采用精選爐料的方法生產(chǎn)高純硅鐵主要是通過精選石英石和石油焦、木塊、木炭以及硅鋼片原材料進(jìn)行冶煉生產(chǎn)、以達(dá)到降低產(chǎn)品中雜質(zhì)元素含量的目的。該方法由于存在著原材料質(zhì)量波動(dòng)較大，冶煉生產(chǎn)過程中難免帶入一部分雜質(zhì)，從而產(chǎn)品中雜質(zhì)含量的降低率受到限制，產(chǎn)品質(zhì)量不高，成品率較低，而且生產(chǎn)爐況較難維護(hù)、爐口操作難度較大，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和能耗較大，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較差。爐方法脫除鈣、鋁效果較好，但尾氣較多、且生產(chǎn)中常常產(chǎn)生泄漏和吹氯石墨管折斷而中止精煉等情況，從而嚴(yán)重地污染了環(huán)境，危害工人的身體健康，而且對(duì)生產(chǎn)設(shè)備腐蝕較大。爐外頂吹氧的方法進(jìn)行爐外精煉，對(duì)產(chǎn)品中雜質(zhì)鈣、鋁、碳元素脫除也較好。但在使用過程中，由于鐵水翻騰劇烈、噴濺損失較大，鐵水溫度迅速下降，造成粘包、鐵損失較大，資料統(tǒng)計(jì)損失在12%-20%。吹氧用石墨管也經(jīng)常發(fā)生折斷事故而中止精煉、成品率低，經(jīng)濟(jì)上也很不合算。精選爐料的方法生產(chǎn)低鋁、低碳硅鐵主要是通過精選還原劑，如蘭碳、氣煤焦等原材料進(jìn)行冶煉生產(chǎn)，以達(dá)到降低產(chǎn)品中雜質(zhì)元素，主要是鋁含量的目的。該方法由于存在著原材料成份波動(dòng)較大，冶煉過程中難免帶入一部分雜質(zhì)，從而產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量的降低率有限，鋁含量一般可降至1.6%,最多只能降至1.2%,碳含量0.2%,只能生產(chǎn)部分品牌的產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的是要克服上述幾種方法的不足，提供一種高品質(zhì)硅鐵的生產(chǎn)方法，該方法實(shí)用于系列高品質(zhì)硅鐵的生產(chǎn)。
本發(fā)明的高品質(zhì)硅鐵的生產(chǎn)方法包括如下步驟：
（1）篩選原料硅石、還原劑、鋼悄或/硅鋼屑，硅石為石英石或白硅石、黑硅石、還原劑為冶金焦和氣煤焦，或者蘭炭和氣煤焦，蘭炭和石油焦及木塊、根據(jù)各種原料的準(zhǔn)確成份含量和所要生產(chǎn)的品種對(duì)所有元素成份要求，按公知技術(shù)進(jìn)行計(jì)算各原料量、配料混合后填入礦熱爐內(nèi)按通常冶煉硅鐵合金的條件和操作進(jìn)行冶煉。
（2）爐外包底吹氧精煉、硅鐵出礦熱爐前，向精煉鐵水包內(nèi)加入計(jì)算量的預(yù)熔合成渣或/和硅灰、石英粉、CaF2或CaO調(diào)整渣的成份至重量含量SiO2＞60%，CaO＜30%，其它＜10%，將鐵水包保溫預(yù)熔合成渣烘烤至＞200℃后，裝入礦熱爐出爐鐵水，同時(shí)通過包底吹入氧氣或空氣，氧氣加氦氣、空氣加氦氣，空氣加氧氣進(jìn)行爐外精煉，氣體壓力＞0.5MPa，氣體流量＞6Nm3/h，精煉時(shí)間30—40分鐘，進(jìn)
（3）要求含C＜0.03%的硅鐵在鑄錠冷卻后還要除去表面析出的碳化硅（SiC）及粘附在鑄錠表面的夾渣，即得高品質(zhì)硅鐵產(chǎn)品。
本產(chǎn)品質(zhì)硅鐵生產(chǎn)方法所用原料質(zhì)量如下：（1） 硅石 Q/HT
|
硅石
名稱 |
SiO2
大于 |
Fe2O3
小于 |
Al2O3
小于 |
CaO
小于 |
Ti
小于 |
粒度（mm） |
|
12500KVA礦熱爐 |
6300KVA礦熱爐 |
|
石英石 |
99.5% |
0.1% |
0.1% |
0.1% |
0.002 |
50-140 |
45-120 |
|
白硅石 |
98% |
0.15% |
0.15% |
0.15% |
0.005 |
50-120 |
45-100 |
|
黑硅石 |
99% |
0.1% |
0.% |
0.1% |
0.003 |
50-120 |
45-100 |
(2)還原劑
|
還原劑 |
固定碳(C)大于 |
揮發(fā)份(V)小于 |
灰分(A)小于 |
灰分化學(xué)成份%(小于) |
粒度(mm) |
|
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
Ti |
12500KVA礦熱爐 |
6300KVA礦熱爐 |
|
冶金焦 |
85% |
3% |
12% |
- |
- |
- |
- |
5-20 |
3-10 |
|
蘭炭 |
83% |
10% |
7% |
50% |
25% |
25% |
0.5 |
8-25 |
5-20 |
|
石油焦 |
90% |
10% |
0.3% |
- |
- |
- |
0.7 |
1-30 |
1-20 |
|
木塊 |
26% |
70% |
4% |
- |
- |
- |
- |
20-200 |
20-200 |
|
氣煤焦 |
84% |
8% |
8% |
45% |
30% |
25% |
0.6 |
8-25 |
5-20 |
|
木炭 |
75% |
20% |
4% |
- |
- |
- |
- |
10-30 |
10-20 |
(3) 鋼屑和硅鋼屑
|
名稱 |
Fe大于 |
Mn小于 |
Ti小于 |
粒度(mm) |
|
鋼屑 |
95 |
0.8 |
0.025 |
5-100 |
|
硅鋼屑 |
95 |
0.3 |
0.015 |
10-100 |
所用預(yù)熔合成渣成份重量含量為SiO2＞50%，CaO＜40%,Al2O3＜5%,余量為其它成份,該合成渣是采用洗凈的碎硅石(SiO2＞97%），碎瑩石CaF2＞80%和生石灰CaO＞85%在礦熱爐或者沖天爐，電熔渣爐內(nèi)熔融、經(jīng)水淬，干燥而成。所用碎硅石的粒度為18-50mm，瑩石粒度為10-50mm。
精煉鐵水包及預(yù)熔合成渣用結(jié)構(gòu)類似煉鋼或鑄造用的烤包器烘烤。包底吹氧是通過包底透氣磚吹氧，透氣磚采用鋼精煉用透氣磚。扒渣澆鑄是待鐵水溫度降至1450℃以下進(jìn)行扒渣澆鑄。
按本發(fā)明的方法操作，嚴(yán)格控制工藝條件生產(chǎn)出的硅鐵產(chǎn)品的雜質(zhì)重量含量可控制在下列范圍：Si：75%-80%，Al：0.004-1.5%，Ca:0.02-1.0%，C:0.01-0.1%,P:0.01-0.02%,S:0.002-0.005%,Tl:0.025-0.05%,Ma＜0.1%,Ca:0.1%,Cr:＜0.1%,V:＜0.1%,Nl:＜0.1%,Mg:＜0.1%。
本發(fā)明主要具有如下優(yōu)點(diǎn):
（1）本方法具有覆蓋面廣，適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可按硅鐵合金各品種，各牌號(hào)的質(zhì)量要求，對(duì)雜質(zhì)元素進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，使用同一方法可生產(chǎn)系列高品質(zhì)硅鐵。
（2）通過對(duì)原料科學(xué)合理地篩選、配比，控制產(chǎn)品的雜質(zhì)元素含量，有利于礦熱爐爐況的維護(hù)和操作，降低消耗，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
（3）爐外包底吹氧精煉、效率高、熱力學(xué)動(dòng)力學(xué)條件充分，能有效地控制產(chǎn)品的雜質(zhì)元素的含量，而且精煉損失少，設(shè)備不容易損壞。
（4）吹氧精煉沒有大氣污染，保證了工人身體的健康，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行。
（5）低溫?zé)T及對(duì)硅鐵表面進(jìn)行處理，能進(jìn)一步降低合金的雜質(zhì)含量從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
