專利名稱：礦熱爐冶煉硅鐵的原料處理工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鐵合金生產技術領域，特別涉及一種硅鐵合金生產 原料的預處理技術領域。
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背景技術：
硅鐵廣泛地用于金屬冶煉中，是煉鋼過程中重要的脫氧劑之一，是輕金屬冶煉業(yè) 中重要的還原劑之一，是冶金工業(yè)不可缺少的重要原料。由于它屬于高能耗產品，所以世界 上硅鐵的生產絕大多數是在發(fā)展中國家及欠發(fā)達地區(qū)進行，并且要有電力、煤炭及礦產資 源的充分供應保證。目前硅鐵生產的原料主要是硅石、蘭炭和氧化鐵皮，冶煉時以塊狀入爐，其中原料 硅石要求二氧化硅含量必須在96%以上，粒度為30-180mm，蘭炭要求固定碳含量在80%以 上，粒度為5——18mm,氧化鐵皮要求三氧化二鐵含量在70%以上，對粒度無要求，這三種原 料可根據各自不同的配比，生產出各種不同牌號的硅鐵。國內冶煉生產主要還是沿用這種 老方法生產，為了確保冶煉過程中的透氣性和溫度均勻性，要求原料必須有一定的粒度。硅石是自然界里儲量最多的礦產資源之一，也是世界上最難還原的一種礦石，必 須在高溫條件下才能實現，在常壓下其還原溫度高達1700°C以上，這樣硅石中的氧才能與 蘭炭中的碳發(fā)生化學反應，產生的一氧化碳溢出燃燒；硅石中的硅才能與氧化鐵皮中的鐵 化合反應，生成硅鐵合金這種產品。為了達到這么高的還原溫度，必須采用電極加熱。目前 的冶煉工藝，一般情況下，平均每生產一噸硅鐵需耗電9000度左右。中國專利200910022809.公開了一種用硅石粉、焦粉和氧化鐵皮壓塊生產硅鐵合 金的方法，但是存在如下缺點1、冶金焦粉在目前沒有一家冶煉企業(yè)使用，其原因是導電性 能差，灰分高，不適合作硅鐵的原料；2、廢硅石粉不能保證二氧化硅的含量；3、根據其公開 的原料粒度，是難以壓制成型的。
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發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是降低冶煉成本，增加產品的利潤和競爭力，為發(fā)展低碳經濟做貢 獻。本發(fā)明是這樣實現的，將購進的原料硅石破碎成粒度小于30mm的碎塊，再破碎到 粒度小于IOmm的顆粒，然后粉磨成粒度< 0. 063mm的粉面；再將購進的原料蘭炭和氧化鐵 皮(< 5mm)直接粉磨成粒度< 0. 063mm的粉面。將上述三種料粉以及從除塵器中回收的 微硅粉混合，混合前按配方比例分別過磅，各種料粉的配方比例如下(重量百分比)硅石粉(含二氧化硅93-99 % ) 45-55 %，蘭炭粉(含固定碳80-84 % ) 25_35 %，氧 化鐵皮粉(含三氧化二鐵70 %以上)10-20 %，硅微粉(含二氧化硅70 %以上)3-5 %，原料 粉總量為100%。將稱重好的上述各種粉料一同放入攪拌機，攪拌1到3分鐘，再加入一定量的粘合 劑和水以后繼續(xù)攪拌，直到用手可以捏成團為止。將攪拌混合好的上述粉料放入成型機壓制成型，料坯的大小可根據礦熱爐爐型來決定，料坯的形狀可以是球形、鴨蛋形或其它體型，其目的是在冶煉過程中能保持料坯之間 有良好的透氣性和滑動性，以及良好的易加熱性及溫度均勻性，一般以料坯直徑為30—— 80mm的扁球狀為好。為了使料坯在入爐冶煉時具有良好的抗壓、抗爆裂強度，料坯的成型 壓強應達到1. 20-2. OMp/cm2,而且料坯在入爐前要保持一定的干燥度(料坯含水量應小于 3% )，當然，料坯含水量越低越好，這有利于更好地節(jié)能。在氣溫高時，自然晾曬就可以，除 在冬季需要將料坯放入烘干爐中烘干外，其它季節(jié)均可直接送入原料場地堆放進行自然干
O在本發(fā)明的生產工藝中，蘭炭除主要作為還原劑和導電體外，它還起一個輔助加 熱的作用。由于本發(fā)明的工藝要求粉料粒度細0.063mm)，料坯成型壓強大，原料結合 緊密，從而加快了原料間的化合反應速度，這樣不僅可節(jié)電20% -30%，而且可節(jié)省蘭炭 15% _25%，同時大量減少了二氧化碳的排放，從而保護了環(huán)境，減少了大氣污染，具有較 好的經濟效益和社會效益。雖然在原料的壓制成型工藝過程中每噸硅鐵的生產成本增加 了 100元左右，但是在入爐冶煉工藝中每噸硅鐵卻可以節(jié)電2000-3000度，以每度電0. 48 元計算，單節(jié)電一項每噸硅鐵即可降低生產成本960-1450元；而且每噸硅鐵還可節(jié)約蘭炭 200-300公斤，以每噸蘭炭1100元計算，又可降低生產成本220-330元，每噸硅鐵實際可以 降低成本1060-1680元，這不僅改寫了高能耗冶煉硅鐵的歷史，而且大大降低了硅鐵的生 產成本，提高了硅鐵的市場競爭力，同時節(jié)約了能源，減少了三廢污染，保護了環(huán)境。
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圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
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具體實施例方式以下結合附圖和申請人給出的實施例對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的說明。首先，將購進的粒度為30_180mm的成分合格的原料硅石，放入腭式破碎機破碎 至粒度30mm以下，再放入錘式破碎機破碎至粒度IOmm以下，然后裝進雷蒙磨粉磨至粒度 ^ 0. 063mm的粉面，放入獨立的料倉。再將購進的粒度為5_18mm的蘭炭，直接進入雷蒙磨磨 至粒度0. 063mm以下的粉面，也進入獨立的料倉。將購進的氧化鐵皮進行篩分，粒度5mm以 上的直接進入獨立的料倉，用于臨時配制低品位硅鐵時按配方計重后直接入爐，將粒度5mm 以下的直接進雷蒙磨磨至粒度0. 063mm以下的粉面，進入獨立的料倉。將硅鐵冶煉除塵設 備中除下的硅微粉直接儲備在配料車間。按照75#硅鐵的成分要求，將上述四種原料粉的 配方比例確定后，再根據輪碾式攪拌機的容量，按每次攪拌600公斤的重量來分別過磅配 料，即硅石粉(SiO2含量為96-98% )300公斤，蘭碳粉(固定碳含量為81-83% ) 180公斤， 氧化鐵皮(Fe2O3含量為71% )90公斤，作為粘合劑之一的硅微粉30公斤，過磅計量后全部 倒入輪碾式攪拌機，干攪1-3分鐘，然后加適量清水和2%的水玻璃，繼續(xù)攪拌3-5分鐘，用 手可以捏成團即可，拌勻后送入對輥式壓球機(成型機)壓球，料球的成型壓強1. 3Mp/cm2, 料球形狀為鴨蛋形，料球的長*寬*厚=50mm*40mm*30mm，將壓好的料球用皮帶輸送機送入 原料場地堆放，晾曬到料球含水量在2%以下時，入爐冶煉。通過在12500KVA礦熱爐冶煉試驗，本發(fā)明礦熱爐冶煉硅鐵的原料處理工藝縮短 了冶煉時間，增加了產量；用原來的原料處理工藝平均每天可以冶煉30噸75#硅鐵，平均耗電9100度/噸；采用本發(fā)明的原料處理工藝，平均每天可冶煉40. 8噸75#硅鐵，平均耗電 將近6700度/噸，平均每噸節(jié)電2400度以上，節(jié)電率近26. 4%。通過實施例證明，本發(fā)明 的原料處理工藝提高了爐況的穩(wěn)定性，降低了工人的勞動強度，減少了廢氣排放量，節(jié)能效 果顯著，有較好的經濟效益和社會效益。
權利要求
一種礦熱爐冶煉硅鐵的原料處理工藝，其特征在于原料由硅石、蘭炭、氧化鐵皮及硅微粉組成，將原料硅石分級破碎成粒度小于30mm的碎塊和粒度小于10mm的顆粒，然后粉磨成粒度≤0.063mm的粉面；將原料蘭炭直接粉磨成粒度≤0.063mm的粉面；將氧化鐵皮篩分，小于5mm的直接粉磨成粒度≤0.063mm的粉面，將它們與硅微粉按硅石粉45 55％，蘭炭粉25 35％，氧化鐵皮粉10 20％，硅微粉3 5％，料粉總量為100％的配方重量百分比混合，分別過磅稱重后一同放入攪拌機，攪拌1到3分鐘，再加入一定量的粘合劑和水，繼續(xù)攪拌3 5分鐘，混合均勻后壓制成料坯，料坯的成型壓強1.2 2.0Mp/cm2。
2.根據權利要求1所述的一種礦熱爐冶煉硅鐵的原料處理工藝，其特征在于原料硅石 含二氧化硅93-99%，原料蘭炭含固定碳80-84%，原料氧化鐵皮含三氧化二鐵70%以上， 原料硅微粉含二氧化硅70%以上。
3.根據權利要求1所述的一種礦熱爐冶煉硅鐵的原料處理工藝，其特征在于料坯的大 小根據礦熱爐爐型來決定，料坯的形狀可以是球形、鴨蛋形或其它體型，以料坯直徑30—— 80mm的扁球狀為好。
4.根據權利要求1所述的一種礦熱爐冶煉硅鐵的原料處理工藝，其特征在于料坯入爐 前要干燥，其含水量應小于3 %。
全文摘要
礦熱爐冶煉硅鐵的原料處理工藝，屬于鐵合金生產技術領域，原料主要由含二氧化硅93-99％的硅石、含固定碳80-84％的蘭炭、含三氧化二鐵70％以上的氧化鐵皮組成，將它們分別粉磨成粒度≤0.063mm的粉面后，與含二氧化硅70％以上的硅微粉按以下重量百分比混合硅石粉45-55％，蘭炭粉25-35％，氧化鐵皮粉10-20％，硅微粉3-5％，稱重后攪拌，然后壓制成料坯，料坯的成型壓強1.2--2.0Mp/cm2，其大小根據爐型決定，料坯入爐前要干燥，其含水量應小于3％，用上述原料處理工藝，可使冶煉節(jié)電20％-30％，節(jié)省蘭炭15％-25％。本發(fā)明具有工藝簡單，明顯縮短冶煉時間，效率高，污染小，節(jié)能效果顯著，經濟效益和社會效益好的特點。
文檔編號C22B1/242GK101906534SQ20101024751
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權日2010年8月9日
發(fā)明者張先明 申請人:張先明