一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，它是按回收粉料、鋪底澆鑄、加粉熔化、覆蓋澆鑄、攪拌熔融、取鐵出模和轉(zhuǎn)運(yùn)破碎等步驟進(jìn)行，其顯著特點(diǎn)是：在錳硅合金澆鑄工序中，按“鋪底澆鑄”、“覆蓋澆鑄”分次澆注鐵水并向錠模內(nèi)加入合金粉料進(jìn)行熱交換，使合金粉料吸熱熔化并熔融于鐵水中一并冷凝制成合金錠塊，可在不增加電耗的前提下利用高溫鐵水的熱量進(jìn)行在線熔化處理因破碎錠塊產(chǎn)生的合金粉料，同時(shí)，還能明顯加快鐵水冷凝成錠速度、縮短生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間，對(duì)提高主元素Mn的回收利用率、改善化學(xué)成分偏析狀態(tài)進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量有明顯效果，在錳系合金生產(chǎn)行業(yè)中推廣應(yīng)用具有節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境的社會(huì)效應(yīng)和重大的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，它是在不增加能源消耗的前提下采用分次澆注作業(yè)方式在線熔化回收處理錳硅合金粉料，可最大程度地降低錳元素因爐內(nèi)冶煉的揮發(fā)熱損和粉粒飛揚(yáng)造成的物理?yè)p失，對(duì)節(jié)能降耗、有效利用錳資源、降低錳硅合金綜合生產(chǎn)成本都有明顯效果。

【背景技術(shù)】
[0002]在錳系合金生產(chǎn)行業(yè)中，因破碎加工錳硅合金錠塊所產(chǎn)生的粉子數(shù)量依其破碎加工方式的差異而有所不同，據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì):粒度彡1mm的粉子率通常在6 —15%之間。錳硅合金粉料的特點(diǎn)是化學(xué)成分含量相對(duì)穩(wěn)定、外形粒度小易產(chǎn)生粉塵飛揚(yáng)。鋼鐵企業(yè)在使用錳硅合金原料時(shí)，如果含有較多的粉料就會(huì)產(chǎn)生金屬粉塵飛揚(yáng)，這將嚴(yán)重影響生產(chǎn)計(jì)量的準(zhǔn)確性而難以精確控制合金鋼的成分，如多消耗合金原料會(huì)使合金鋼生產(chǎn)成本大幅上升，并且由于金屬粉塵飛揚(yáng)還存在嚴(yán)重的生產(chǎn)安全隱患。正因?yàn)槿绱耍i硅合金粉料一般是不能作為產(chǎn)品直接出售的，需要對(duì)錳硅合金粉料進(jìn)行回收再處理。目前在生產(chǎn)實(shí)踐中回收處理錳硅合金粉料的方式主要有以下幾種:1.用于電硅熱法生產(chǎn)中碳錳鐵作還原劑。它是在中碳錳鐵冶煉工藝中采用冷裝入爐電硅熱法進(jìn)行回收處理合金粉料，由于該冶煉方式電能消耗高，在當(dāng)今中碳錳鐵以熱兌搖包法為主流生產(chǎn)方式的環(huán)境下，很難有其價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，目前已很少采用此法。2.直接在錳硅合金生產(chǎn)過(guò)程中回爐重熔或使用精煉爐、中頻爐進(jìn)行重熔。這種回爐重熔處理方式的平均電耗高達(dá)1300kWh/噸，它的回收處理生產(chǎn)成本也是很高的，采用精煉爐或中頻爐專門進(jìn)行重熔的生產(chǎn)成本也會(huì)高達(dá)1400元/噸，并且回爐重熔時(shí)，還會(huì)增大主元素Mn的揮發(fā)熱損數(shù)量，對(duì)主元素Mn資源造成極大浪費(fèi)。3.將合金粉料制成合金球。它是采用配加粘結(jié)劑的方式在高壓成球生產(chǎn)線上進(jìn)行冷壓成球，再配套烘干設(shè)備經(jīng)熱固結(jié)后即可制成合金球產(chǎn)品進(jìn)行出售，但是大多數(shù)鋼鐵企業(yè)客戶仍然不愿接受使用，目前，這種合金球產(chǎn)品在市場(chǎng)上一時(shí)還難以普遍推廣應(yīng)用。怎樣才能經(jīng)濟(jì)高效地回收處理錳硅合金粉料呢，這是長(zhǎng)期困擾錳系合金生產(chǎn)行業(yè)的一個(gè)迫切需要解決的技術(shù)性課題，本發(fā)明正是想要解決這個(gè)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足之處，提出一種經(jīng)濟(jì)高效節(jié)能環(huán)保的在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，其特征在于:它依次按以下步驟進(jìn)行，
①.回收粉料
在破切車間內(nèi)對(duì)破碎錳硅合金錠塊所產(chǎn)生的錳硅合金粉料進(jìn)行收集清理集中回收，將回收的錳硅合金粉料轉(zhuǎn)運(yùn)至冶煉澆鑄車間內(nèi)用作在線熔融的原料。
[0005]②.鋪底澆鑄在冶煉澆鑄車間內(nèi)，將冶煉合格的熔融液態(tài)錳硅合金放入鐵水包內(nèi)進(jìn)行鋪底濤鑄作業(yè):將鐵水包移至錠模上方按錠模澆鑄容量的30% — 50%向錠模內(nèi)澆注入錳硅合金鐵水。
[0006]③.加粉熔化
將回收的錳硅合金粉料加入已進(jìn)行鋪底澆鑄的錠模內(nèi)，再用長(zhǎng)桿鐵耙伸入錠模內(nèi)進(jìn)行攪動(dòng)，將錳硅合金粉料攪入液面下使其均勻混合于錳硅合金鐵水中進(jìn)行熱交換，加入錳硅合金粉料重量控制為該錠模預(yù)計(jì)澆鑄鐵水總重量的0.5?15%，即是說(shuō):加入錳硅合金粉料的重量=該錠模預(yù)計(jì)燒鑄鐵水總重量X (0.5?15%)。
[0007]④.覆蓋澆鑄
再將鐵水包移至錠模上方，向錠模內(nèi)澆注入錳硅合金鐵水至澆滿錠模。
[0008]⑤.攪拌熔融
在覆蓋澆鑄完畢后迅速用長(zhǎng)桿鐵耙伸入錠模內(nèi)進(jìn)行攪拌，將錳硅合金粉料均勻混合于錳硅合金鐵水中使其進(jìn)行充分熱交換，即可使加入的錳硅合金粉料完全熔化并熔融于錳硅合金鐵水中。
[0009]⑥.取鐵出模
待錠模內(nèi)澆鑄的錳硅合金錠冷卻后，按照常規(guī)方法進(jìn)行取鐵出模的操作，即可制得錳娃合金錠塊的成品。
[0010]⑦.轉(zhuǎn)運(yùn)破碎
將錳硅合金錠塊集中轉(zhuǎn)運(yùn)至破切車間進(jìn)行機(jī)械切割或人工破碎作業(yè)，經(jīng)精整、過(guò)篩、分選、計(jì)量、裝袋入庫(kù)，即可制得外形尺寸符合粒度規(guī)格技術(shù)要求的錳硅合金產(chǎn)品。
[0011]在“回收粉料”的步驟中，錳硅合金粉料的對(duì)角尺寸彡10mm。
[0012]在“鋪底澆鑄”、“加粉熔化”步驟中，“鋪底澆鑄”是按“底層澆鑄”、“中層澆鑄”二次澆注鐵水的方式進(jìn)行澆鑄作業(yè)，在“底層澆鑄”后向錠模內(nèi)加入一半的錳硅合金粉料，在“中層澆鑄”后再加入余量的錳硅合金粉料。
[0013]在“鋪底澆鑄”、“覆蓋澆鑄”步驟中，盛裝有熔融錳硅合金液的鐵水包是通過(guò)操縱行車的小車前后位移進(jìn)行分次燒注作業(yè)的。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)分析:由于錳硅合金中的碳化物與合金的密度差，澆鑄的錳硅合金在冷凝過(guò)程中容易發(fā)生化學(xué)成分的偏析現(xiàn)象而影響錳硅合金產(chǎn)品化學(xué)成分的均勻性，當(dāng)澆鑄合金液的溫度越高、冷卻凝固速度越慢、澆鑄塊度越厚時(shí)，發(fā)生偏析現(xiàn)象就會(huì)越明顯。本發(fā)明提出的前后移動(dòng)鐵水包進(jìn)行“分次澆鑄、在線熔融”回收處理錳硅合金粉料的作業(yè)方式，使錳硅合金合金粉料在吸熱熔化時(shí)能加快錳硅合金液的降溫速度而使其快速冷卻凝固，可極大地改善冷凝偏析現(xiàn)象，它對(duì)提高合金成分均勻性、改善合金產(chǎn)品質(zhì)量是具有明顯作用的。
[0015]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步:
本發(fā)明首創(chuàng)了一種在錠模內(nèi)進(jìn)行分次澆鑄錳硅合金液并在線熔融回收處理合金粉料的全新生產(chǎn)工藝技術(shù)，它是在錳硅合金澆鑄工序中按“鋪底澆鑄”、“覆蓋澆鑄”分次澆注鐵水、在“鋪底澆鑄”后向錠模內(nèi)加入合金粉料進(jìn)行熱交換，使合金粉料吸熱熔化均勻熔融于錳硅合金液中，待冷卻后即可制成錳硅合金錠塊。能在不增加電耗的前提下充分利用高溫鐵水的熱量熔化處理合金粉料，對(duì)加快鐵水冷凝成錠速度、提高主元素Mn的回收利用率、改善錳硅合金錠化學(xué)成分偏析狀態(tài)和提高產(chǎn)品質(zhì)量均有明顯的技術(shù)效果，本發(fā)明具有回收處理粉料工藝簡(jiǎn)捷、在線熔融操作方便、錳資源利用率高、節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)效益顯著的突出優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖是本發(fā)明進(jìn)行分次澆鑄在線熔融的生產(chǎn)工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例一
一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，它是依次按以下步驟進(jìn)行的:
①.回收粉料
在破切車間內(nèi)對(duì)破碎錳硅合金錠塊所產(chǎn)生的對(duì)角尺寸< 10_的錳硅合金粉料進(jìn)行收集清理集中回收，將回收的錳硅合金粉料轉(zhuǎn)運(yùn)至冶煉澆鑄車間內(nèi)用作在線熔融的原料。
[0018]②.鋪底澆鑄
在冶煉澆鑄車間內(nèi)設(shè)置五個(gè)錠模，經(jīng)16500kvA電爐冶煉合格的10噸熔融錳硅合金液態(tài)放入鐵水包內(nèi)，預(yù)計(jì)每個(gè)錠模平均澆鑄約2噸的錳硅合金錠塊，操作行車的小車將鐵水包依次移至每個(gè)錠模上方，依次分塊逐個(gè)地向五個(gè)錠模內(nèi)各澆注入650kg的錳硅合金鐵水，即完成鋪底澆鑄作業(yè)。
[0019]③.加粉熔化
用鋼鍬將錳硅合金粉料依次逐個(gè)地加入已進(jìn)行鋪底澆鑄的五個(gè)錠模內(nèi)，每個(gè)錠模加入錳硅合金粉料的重量為160kg，用長(zhǎng)桿鐵耙伸入錠模內(nèi)進(jìn)行攪動(dòng)，將錳硅合金粉料攪入液面下使其均勻混合于錳硅合金鐵水中進(jìn)行熱交換。
[0020]④.覆蓋燒鑄
操作行車的小車再將鐵水包依次移至每個(gè)錠模上方，依次分塊逐個(gè)地向五個(gè)錠模內(nèi)再澆注入1350kg的錳硅合金鐵水，即可按照澆錠工藝技術(shù)的要求完成覆蓋澆鑄作業(yè)澆滿錠模。
[0021]⑤.攪拌熔融
在覆蓋澆鑄完畢后迅速用長(zhǎng)桿鐵耙伸入每個(gè)錠模內(nèi)進(jìn)行攪拌，將錳硅合金粉料均勻混合于錳硅合金鐵水中進(jìn)行充分熱交換，即可使加入的錳硅合金粉料吸收鐵水的熱量完全熔化熔融于錳硅合金鐵水中。
[0022]⑥.取鐵出模
待錠模內(nèi)澆鑄的錳硅合金錠自然冷卻后，按照常規(guī)方法進(jìn)行取鐵出模的操作，即可制得錳硅合金錠塊的成品。
[0023]⑦.轉(zhuǎn)運(yùn)破碎
將錳硅合金錠塊集中轉(zhuǎn)運(yùn)至破切車間內(nèi)進(jìn)行機(jī)械切割或人工破碎作業(yè)，經(jīng)精整、過(guò)篩、分選、計(jì)量、裝袋入庫(kù)，即可制得外形尺寸符合粒度規(guī)格技術(shù)要求的錳硅合金產(chǎn)品，然后，對(duì)破碎錠塊所產(chǎn)生的錳硅合金粉料進(jìn)行收集清理集中回收，再將回收的錳硅合金粉料轉(zhuǎn)運(yùn)至冶煉澆鑄車間內(nèi)即可用作在線熔融的原料。
[0024]實(shí)施例二一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，它是按照實(shí)施例一所述的方式進(jìn)行“①.回收粉料”步驟操作后，再依次按以下步驟進(jìn)行:
②.鋪底澆鑄
在冶煉澆鑄車間內(nèi)設(shè)置八個(gè)錠模，經(jīng)25000kvA電爐冶煉合格的16噸熔融錳硅合金液態(tài)放入鐵水包內(nèi)，預(yù)計(jì)每個(gè)錠模平均澆鑄大約2噸的錳硅合金錠塊，操作行車的小車將鐵水包依次逐個(gè)地移至每個(gè)錠模上方，依次分塊逐個(gè)地向八個(gè)錠模內(nèi)澆注入800kg的錳硅合金鐵水，即完成鋪底澆鑄作業(yè)。
[0025]③.加粉熔化
用鋼鍬將錳硅合金粉料依次逐個(gè)地加入已進(jìn)行鋪底澆鑄的八個(gè)錠模內(nèi)，每個(gè)錠模加入錳硅合金粉料的重量為60kg，用長(zhǎng)桿鐵耙伸入錠模內(nèi)進(jìn)行攪動(dòng)，將錳硅合金粉料攪入液面下使其均勻混合于錳硅合金鐵水中進(jìn)行熱交換。
[0026]④.覆蓋燒鑄
操作行車的小車再將鐵水包再依次移至每個(gè)錠模上方，依次分塊逐個(gè)地向八個(gè)錠模內(nèi)再澆注入1200kg的錳硅合金鐵水，即可按照澆錠工藝的技術(shù)要求完成覆蓋澆鑄作業(yè)澆滿錠模。
[0027]再按照實(shí)施例一所述方式依次進(jìn)行“攪拌熔融”、“取鐵出?！焙汀稗D(zhuǎn)運(yùn)破碎”等步驟的操作即可。
[0028]實(shí)施例三
一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，它是按照實(shí)施例一所述的方式進(jìn)行“①.回收粉料”步驟操作后，再依次按以下步驟進(jìn)行:
②.底層澆鑄
在冶煉澆鑄車間內(nèi)設(shè)置五個(gè)錠模，經(jīng)16500kvA電爐冶煉合格的10噸熔融錳硅合金液態(tài)放入鐵水包內(nèi)，操作行車的小車將鐵水包依次移至每個(gè)錠模上方，依次分塊逐個(gè)地向五個(gè)錠模內(nèi)各澆注入450kg的錳硅合金鐵水，即完成底層澆鑄作業(yè)。
[0029]③.加入一半粉料
用鋼鍬將錳硅合金粉料依次逐個(gè)地加入已進(jìn)行底層澆鑄的五個(gè)錠模內(nèi)，每個(gè)錠模加入錳硅合金粉料的重量為80kg，用長(zhǎng)桿鐵耙伸入錠模內(nèi)進(jìn)行攪動(dòng)，將錳硅合金粉料攪入液面下使其混合于錳硅合金鐵水中進(jìn)行熱交換。
[0030]④.中層澆鑄
再操作行車的小車將鐵水包依次移至每個(gè)錠模上方，依次分塊逐個(gè)地再向五個(gè)錠模內(nèi)各澆注入450kg的錳硅合金鐵水，即完成中層澆鑄作業(yè)。
[0031]⑤.加入余量粉料
用鋼鍬再依次逐個(gè)地向向五個(gè)錠模內(nèi)加入錳硅合金粉料，每個(gè)錠模加入錳硅合金粉料的重量為80kg，再用長(zhǎng)桿鐵耙伸入錠模內(nèi)進(jìn)行攪動(dòng)，將錳硅合金粉料攪入液面下使其均勻混合于錳硅合金鐵水中進(jìn)行熱交換。
[0032]⑥.覆蓋燒鑄
再操作行車的小車將鐵水包依次移至每個(gè)錠模上方，依次分塊逐個(gè)地向五個(gè)錠模內(nèi)再澆注入IlOOkg的錳硅合金鐵水，即可按照澆錠工藝的技術(shù)要求完成覆蓋澆鑄作業(yè)澆滿錠模。
[0033]再按照實(shí)施例一所述方式依次進(jìn)行“攪拌熔融”、“取鐵出?！焙汀稗D(zhuǎn)運(yùn)破碎”等步驟的操作即可。
[0034]需要說(shuō)明的是:本發(fā)明提出的分次澆鑄在線熔化處理合金粉料的生產(chǎn)方法已在現(xiàn)行錳硅合金生產(chǎn)線上試用并取得了很好的使用效果。經(jīng)過(guò)試用表明:它能將在線回收的合金粉料全部在澆鑄錠模內(nèi)進(jìn)行在線熔化處理，能在利用合金液的熱量熔化處理合金合金粉料的同時(shí)，還可明顯加快鐵水的降溫速度使其快速冷卻凝固，在生產(chǎn)實(shí)踐中能有效改善冷凝偏析現(xiàn)象，對(duì)提高合金鋼化學(xué)成分均勻性、優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量確實(shí)具有非常顯著的技術(shù)效果和重大的經(jīng)濟(jì)效益，在錳系合金生產(chǎn)行業(yè)中具有極佳的推廣應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，其特征在于:它依次按以下步驟進(jìn)行， ①.回收粉料 在破切車間內(nèi)對(duì)破碎錳硅合金錠塊所產(chǎn)生的錳硅合金粉料進(jìn)行收集清理集中回收，將回收的錳硅合金粉料轉(zhuǎn)運(yùn)至冶煉澆鑄車間內(nèi)用作在線熔融的原料， ②.鋪底澆鑄 在冶煉澆鑄車間內(nèi)，將冶煉合格的熔融液態(tài)錳硅合金放入鐵水包內(nèi)進(jìn)行鋪底濤鑄作業(yè):將鐵水包移至錠模上方按錠模澆鑄容量的30% — 50%向錠模內(nèi)澆注入錳硅合金鐵水， ③.加粉熔化 將回收的錳硅合金粉料加入已進(jìn)行鋪底澆鑄的錠模內(nèi)，再用長(zhǎng)桿鐵耙伸入錠模內(nèi)進(jìn)行攪動(dòng)，將錳硅合金粉料攪入液面下使其均勻混合于錳硅合金鐵水中進(jìn)行熱交換，加入錳硅合金粉料重量控制為該錠模預(yù)計(jì)澆鑄鐵水總重量的0.5?15%， ④.覆蓋燒鑄 再將鐵水包移至錠模上方，向錠模內(nèi)澆注入錳硅合金鐵水至澆滿錠模， ⑤.攪拌熔融 在覆蓋澆鑄完畢后迅速用長(zhǎng)桿鐵耙伸入錠模內(nèi)進(jìn)行攪拌，將錳硅合金粉料均勻混合于錳硅合金鐵水中使其進(jìn)行充分熱交換，即可使加入的錳硅合金粉料完全熔化并熔融于錳硅合金鐵水中， ⑥.取鐵出模 待錠模內(nèi)澆鑄的錳硅合金錠冷卻后，按照常規(guī)方法進(jìn)行取鐵出模的操作，即可制得錳娃合金錠塊的成品， ⑦.轉(zhuǎn)運(yùn)破碎 將錳硅合金錠塊集中轉(zhuǎn)運(yùn)至破切車間進(jìn)行機(jī)械切割或人工破碎作業(yè)，經(jīng)精整、過(guò)篩、分選、計(jì)量、裝袋入庫(kù)，即可制得外形尺寸符合粒度規(guī)格技術(shù)要求的錳硅合金產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，其特征在于:在“回收粉料”的步驟中，猛娃合金粉料的對(duì)角尺寸(10_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，其特征在于:在“鋪底澆鑄”、“加粉熔化”步驟中，“鋪底澆鑄”是按“底層澆鑄”、“中層澆鑄” 二次澆注鐵水的方式進(jìn)行燒鑄作業(yè)，在“底層燒鑄”后向錠模內(nèi)加入一半的猛娃合金粉料，在“中層燒鑄”后再加入余量的錳硅合金粉料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種在線熔融錳硅合金粉的生產(chǎn)方法，其特征在于:在“鋪底澆鑄”、“覆蓋澆鑄”步驟中，盛裝有熔融錳硅合金液的鐵水包是通過(guò)操縱行車的小車前后位移進(jìn)行分次澆注作業(yè)的。
【文檔編號(hào)】C22C22/00GK104313422SQ201410500132
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】唐華應(yīng), 鄭再春, 唐先慶, 鄭惠麗, 李科 申請(qǐng)人:四川川投峨眉鐵合金（集團(tuán)）有限責(zé)任公司