專利名稱：利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金技術領域，具體說是涉及一種利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法。該鋁硅鐵合金的用途是用來作為煉鋼脫硫劑、脫氧劑和煉鎂還原劑。
背景技術：
隨著電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，粉煤灰的排放量與日俱增，成了污染環(huán)境、制約經(jīng)濟發(fā)展的一個社會大問題。因此，加強環(huán)境治理，搞好粉煤灰的綜合利用引起了社會各界的高度重視。目前粉煤灰的用途主要是用來生產(chǎn)砌筑水泥、混合材、鋪路以及加氣塊和標磚等，但總體利用量仍然偏少，且增加值也較小。
為了進一步提高粉煤灰的利用量，提高其附加值，國內(nèi)已有一些科研單位和生產(chǎn)廠家依據(jù)粉煤灰的組成成份與鋁硅鐵合金相似的理論基礎，提出利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的設想，并付諸于研究實驗。但截至目前，還尚未見到有關成功的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術中所存在的問題而提供一種利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法。該工藝方法不僅可使燃煤鍋爐所排出的粉煤灰得以綜合利用、減輕環(huán)境污染，同時還可使鋁硅鐵產(chǎn)品性能得以優(yōu)化，提高其附加值。
本發(fā)明的目的可通過下述技術措施來實現(xiàn)本發(fā)明的利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法如下按重量份比取由粉煤灰、粘土粉混合攪拌后軋制成型的粉煤灰球團28～32份，粉碎后的鋁礬土68～72份，粉碎后的硅石125～139份，焦炭98～106份，鋼屑10～12份投入冶煉爐內(nèi)進行冶煉，出爐冷卻后即為成品。
本發(fā)明中所述粉煤灰球團是由下述重量比的原料制備而成，取粉煤灰79～84％、粘土粉16～21％按比例混合攪拌后軋制成強度為0.4～0.6MPa球體。
本發(fā)明中粉煤灰球團指標要求如下①按重量比取粉煤灰、粘土粉混合攪拌后，通過高壓對輥液壓軋球機軋制成型，形狀為24mm×34mm×10mm杏核狀。
②粉煤灰球團成球強度為0.4-0.6MPa。
③粉煤灰球團成球入爐前應預烘干，水份控制在1-2％。
④粉煤灰球團成球中，碎料應控制在2-5％之間。
本發(fā)明中所述鋁礬土和硅石的粒度均為30-35mm。
所述組分中還添加有小于總重量比0.5％的螢石。
本發(fā)明中各原料成分組成如下①粉煤灰要求Al2O321-30％，SiO247-55％，F(xiàn)e2O32-7％，CaO＜8％；②粘土粉要求Fe2O3＞1.5％、TiO2＜0.95％、Al2O3＞40％；③鋁礬土要求Al2O3＞68％，F(xiàn)e2O3＜4％，其它綜合成份≯15％；④硅石SiO2＞96％，其它綜合成份≯4％；⑤螢石CaF2＞85％，其它綜合成份≯15％；螢石用量甚微，其用量≯總重量比的0.5％(即粉煤灰球團+鋁礬土+硅石+焦炭+鋼屑的總重量)，用于調(diào)整爐況，在冶煉過程中，若出現(xiàn)熔料粘度大時，隨時加入即可。
⑥焦炭要求水份WP＜0.5％、灰份AP＜6％、揮發(fā)份VP＞9％、固定碳含量CP＞75％；本發(fā)明的優(yōu)點如下(1)原料中粉煤灰的摻入量可達28-32％，為粉煤灰的綜合利用提供了更廣闊的空間。
(2)在制球和冶煉過程中加入≯0.5％(總重量比)的添加劑(螢石)大大降低了冶煉爐內(nèi)熔融液的粘度，很好地促進了反應的正方向進行，同時也防止了爐料粘結現(xiàn)象的發(fā)生。
(3)改變了傳統(tǒng)的兌鋁法金屬回煉，產(chǎn)品性能得到改善，避開了其成本高的劣勢和不足。
本發(fā)明的產(chǎn)品主要用作煉鋼脫硫劑、脫氧劑和煉鎂用還原劑，還原能力強，利用效率高。本發(fā)明的方法是利用碳同時還原AL2O3、SiO2、Fe2O3而得到的一種鋁硅合金產(chǎn)品，具有原料資源豐富、價格低廉、生產(chǎn)成本低、投資小、見效快的優(yōu)點，經(jīng)濟效益顯著，同時由于該技術大量利用了粉煤灰，其社會、環(huán)境效益也相當可觀。
具體實施例方式
本發(fā)明以下將結合實施例作進一步詳述，但并不限制本發(fā)明。
實施例1本實施例用于生產(chǎn)國標25#鋁硅鐵合金(AL26％、Si62％、Fe11％)。
本實施例中的粉煤灰球團是由下述重量配比的原料制備而成，取粉煤灰83％、粘土粉17％按比例混合攪拌后，通過高壓對輥液壓軋球機軋制成型，其形狀為24mm×34mm×10mm杏核狀，強度為0.5MPa球體，水份為1.5％。
按重量配份比取粉煤灰球團30Kg，粉碎后粒度為30mm的鋁礬土70Kg，粉碎后粒度為32mm的硅石137.42Kg，焦碳104.82Kg，鋼屑11.55Kg，螢石1.3Kg，投入冶煉爐內(nèi)進行冶煉，出爐冷卻后即為成品。
本實施例中各原料分析如下①、粉煤灰化學成分如下

②、粘土粉組份如下

③、鋁礬土和硅石化學成分

④、焦炭固定碳80％⑤、鋼屑Fe含量為90％各原料配比量計算如下粉煤灰球團中Al2O3含量為30×83％×28.51％+30×17％×44.60％＝9.37KgSiO2含量為30×83％×50.28％+30×17％×34.77％＝14.29KgFe2O3含量為30×83％×5.31％+30×17％×1.63％＝1.41Kg鋁礬土中Al2O3含量70×69.26％＝48.48KgSiO2含量70×10.21％＝7.15KgFe2O3含量70×3.2％＝2.24Kg則在100Kg料中(粉煤灰球團+鋁礬土)Al2O3含量為9.37+48.48＝57.85KgSiO2含量為14.29+7.15＝21.44KgFe2O3含量為1.41+2.24＝3.65KgAl含量57.85×54÷102＝30.63KgSi含量21.44×28÷60＝10.00KgFe含量3.65×112÷160＝2.56Kg加硅石的量為(30.63×62÷26-10)×60÷28÷98.3％＝137.42Kg需另加鋼屑的量為(30.63×11÷26-2.56)÷90％＝11.55Kg所需焦碳量計算如下
3654x130.63Kg則還原Al2O3需焦碳量為x1＝30.63×36÷54÷0.8＝25.53Kg
2428x230.63×62÷26還原SiO2需焦碳量為x2＝24×30.63×62÷26÷28÷0.8＝78.26Kg
36112x32.56Kg還原Fe2O3需焦炭量為x3＝36×2.56÷112÷0.8＝1.03Kg所需焦碳總量為x1+x2+x3＝104.82Kg實施例2本實施例用于生產(chǎn)國標25#鋁硅鐵合金(AL28％、Si61％、Fe11％)。
本實施例中的粉煤灰球團是由下述重量配比的原料制備而成，取粉煤灰83％、粘土粉17％按比例混合攪拌后，通過高壓對輥液壓軋球機軋制成型，其形狀為24mm×34mm×10mm杏核狀，強度為0.55MPa球體，水份為1.5％。
按重量配份比取粉煤灰球團29Kg，粉碎后粒度為30mm的鋁礬土71Kg，粉碎后粒度為32mm的硅石125.03Kg，焦炭98.67Kg，鋼屑10.64Kg，投入冶煉爐內(nèi)進行冶煉，出爐冷卻后即為成品。
本實施例中各原料分析如下①、粉煤灰化學成分如下

②、粘土粉組份如下

③、鋁礬土和硅石化學成分
表3

在上述表2和3中，帶鋼厚度的單位為厘米，以I為后綴的數(shù)據(jù)項s表示帶鋼表面的起伏程度，其數(shù)值與上述公式(4)和(5)中帶鋼相對延伸差ε之間的關系為ε＝s·10-5(6)百分比代表各種浪形和起伏程度下帶鋼通板速度和張力的相對值，其參考基準為各種帶鋼厚度和浪形下起伏程度較小時的通板速度和張力。例如，對于厚度介于0.18～0.25厘米并且浪形為中浪的帶鋼，將起伏程度小于15I時的通板速度和張力設定為參考基準值，如果退火過程中帶鋼的起伏程度介于15I～30I，則應將其通板速度和張力調(diào)整為參考基準值的85％。
以下借助圖4描述本實施例的防止板形斷帶方法的流程圖。
如圖4所示，在步驟S11中，板形測量單元測量如圖5所示位于帶鋼中部和邊緣的縱向區(qū)域在某一橫截面上的垂直高度dc、de和de′，該橫截面位于兩個傳送輥之間的中間位置。
在步驟S12，板形測量單元對帶鋼表面的浪形進行判斷。具體而言，如果dc小于de和de′，則帶鋼表面為中浪，如果dc小于de和de′，則帶鋼表面為邊浪，如果de大于dc和de′，或者如果de′大于dc和de，則帶鋼表面為單邊浪。
隨后在步驟S13中，板形測量單元利用公式(3)計算帶鋼中部和邊緣的縱向區(qū)域在兩根傳送輥之間的長度Lc、Le和Le′。對于單浪情形，只要選取與垂直高度dc相差較大的那個垂直高度來計算長度即可，對于單邊浪情形，只要選取垂直高度de和de′來計算長度即可。
接著在步驟S14中，板形測量單元利用公式(4)或(5)計算作為表征帶鋼表面<p>3654x130.83Kg則還原Al2O3需焦炭量為x1＝30.83×36÷54÷0.8＝25.69Kg
2428x230.83×61÷28還原SiO2需焦炭量為x2＝24×30.83×61÷28÷28÷0.8＝71.96Kg
36112x32.54Kg還原Fe2O3需焦炭量為x3＝36×2.54÷112÷0.8＝1.02Kg所需焦炭總量為x1+x2+x3＝98.67Kg依照本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的符合國家標準的25#鋁硅鐵合金的化學成份如下表
權利要求
1.一種利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法，其特征在于按重量配份比取由粉煤灰、粘土粉混合攪拌后軋制成型的粉煤灰球團28～32份，粉碎后的鋁礬土68～72份，粉碎后的硅石125～139份，焦碳98～106份，鋼屑10～12份，投入冶煉爐內(nèi)進行冶煉，出爐冷卻后即為成品。
2.根據(jù)權利要求1所述的利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法，其特征在于所述粉煤灰球團是由下述重量比的原料制備而成，取粉煤灰79～84％、粘土粉16～21％，按比例混合攪拌后軋制成強度為0.4～0.6MPa球體。
3.根據(jù)權利要求1所述的利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法，其特征在于所述鋁礬土和硅石的粒度均為30-35mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法，其特征在于所述組分中添加有小于總重量比0.5％的螢石。
全文摘要
一種利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法，特征是按重量配份比取由粉煤灰、粘土粉混合攪拌后軋制成型的粉煤灰球團28～32份，粉碎后的鋁礬土68～72份，粉碎后的硅石125～139份，焦碳98～106份，鋼屑10～12份，投入冶煉爐內(nèi)進行冶煉，出爐冷卻后即為成品。本發(fā)明的優(yōu)點為原料中粉煤灰的摻入量可達28－32％，為粉煤灰的綜合利用提供了更廣闊的空間，在制球和冶煉過程中加入≯0.5％(總重量比)的添加劑(螢石)大大降低了冶煉爐內(nèi)熔融液的粘度，很好地促進了反應的正方向進行，同時也防止了爐料粘結現(xiàn)象的發(fā)生，改變了傳統(tǒng)的兌鋁法金屬回煉，產(chǎn)品性能得到改善，避開了其成本高的劣勢和不足。本產(chǎn)品原料資源豐富、價格低廉、生產(chǎn)成本低。
文檔編號C21C7/04GK1676630SQ200510017519
公開日2005年10月5日 申請日期2005年4月18日 優(yōu)先權日2005年4月18日
發(fā)明者謝奇, 王金濤, 王璐, 程明都, 白信亞, 王朝陽, 申向輝, 李森, 邢要爭 申請人:登封電廠集團有限公司