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一種利用粉煤灰生產(chǎn)多元合金的方法與流程

文檔序號:11937225閱讀:398來源:國知局
一種利用粉煤灰生產(chǎn)多元合金的方法與流程
本發(fā)明屬于多元合金的冶煉領(lǐng)域,針對寧夏地區(qū)電廠的廢料粉煤灰及其他廢渣生產(chǎn)多元合金的方法。
背景技術(shù)
:粉煤灰是我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加處理,就會產(chǎn)生揚(yáng)塵,污染大氣;若排入水系會造成河流淤塞,而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會對人體和生物造成危害。技術(shù)實現(xiàn)要素:多元合金的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法主要為,礦熱爐通過原料-硅石、焦炭、鋼屑,利用電弧的能量產(chǎn)生的高溫能量熔煉還原原料中的金屬元素。目前該方法在國內(nèi)主要以生產(chǎn)硅鐵、硅錳合金為主。在生產(chǎn)過程中,將電能轉(zhuǎn)換為熱能,消耗極大的電量,同時,原料中元素的回收率較低,造成資源的浪費(fèi)及嚴(yán)重的環(huán)境污染。而我公司自主研發(fā),利用周邊電廠及企業(yè)生產(chǎn)廢料粉煤灰及其他廢渣、除塵微粉等原料生產(chǎn)多元合金,在傳統(tǒng)生產(chǎn)多元合金所需的原料基礎(chǔ)上摻比粉煤灰,代替了鋼屑、鋁錠的使用,減少硅石的用量。粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰,氧化物組成為:SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2等,其中SiO2和Al2O3含量可占總含量的60%以上。粉煤灰中含有生產(chǎn)多元合金所需的多種元素,再通過等比例添加其他工業(yè)固廢棄物,利用礦熱爐鐵水的熱量將廢料在精煉爐中熱兌融化,生產(chǎn)出符合用戶要求的多元合金產(chǎn)品。用此方法生產(chǎn)多元合金與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比,每噸降低了電耗2000-3500度。按節(jié)電3000度計算,可節(jié)標(biāo)煤0.37噸標(biāo)煤,以本企業(yè)年產(chǎn)多元合金20000噸計算,節(jié)標(biāo)煤7400噸標(biāo)煤。用此方法減少蘭炭用量0.6噸,折算標(biāo)煤9600噸,合計節(jié)約標(biāo)煤為17000噸標(biāo)煤,處置各項廢渣粉16000噸。一種利用粉煤灰生產(chǎn)多元合金的生產(chǎn)流程生產(chǎn)前,應(yīng)做好準(zhǔn)備工作,確保設(shè)備安全性能良好,具備啟動條件。將廢棄物進(jìn)行處理,磨成粉狀,并對原料進(jìn)行抽樣化驗,將粉煤灰在旋風(fēng)機(jī)中進(jìn)行篩分。將一定量廢棄物粉按比例與粉煤灰混合,投入自行研發(fā)的上料系統(tǒng)。上料機(jī)通過傳送帶將原料送入礦熱爐中燒結(jié)成塊,形成生產(chǎn)鐵合金的主要原料—多元復(fù)合料。對多元復(fù)合料進(jìn)行抽樣分析成分。利用礦熱爐的鐵水保證精煉爐爐溫達(dá)到可熔狀態(tài),添加一定量的工業(yè)廢渣在爐中熱兌融化。通過熱兌熔化后,將合金液倒入錠模中冷卻;冷卻后進(jìn)行破碎并抽樣檢測;檢測合格品,根據(jù)客戶要求的尺寸進(jìn)行分級破碎包裝。生產(chǎn)完成后,進(jìn)行爐內(nèi)清理,并檢查設(shè)備是否完好等安全工作。產(chǎn)品應(yīng)用系統(tǒng)性能(1)多元合金是由二個以上金屬元素形成的合金。鐵合金行業(yè)所指多元合金是基于硅元素為主的多元合金產(chǎn)品。我公司生產(chǎn)的多元合金主要含Si、Ba、Ca、Al、Sr等元素,該合金廣泛用于冶金、機(jī)械制造、交通、電力、高鐵等行業(yè),是精密鑄造生產(chǎn)中金屬熔液提純的高端添加劑。(2)多元合金用作合金添加劑。按鋼種成分要求,添加合金元素到鋼內(nèi)以改善鋼的性能。(3)多元合金用作孕育劑,在鑄鐵澆鑄前加進(jìn)鐵水中,改善鑄件的結(jié)晶組織。與傳統(tǒng)的技術(shù)相比較,本發(fā)明具有如下的特點:(1)多元合金產(chǎn)品的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法通過運(yùn)用礦熱爐電弧的能量,利用硅石、焦炭、鋼屑,熔煉還原原料中的金屬元素,形成硅鐵,目前國內(nèi)主要以生產(chǎn)硅鐵系列合金為主。在生產(chǎn)過程中,使用電能轉(zhuǎn)換為熱能,造成電力消耗大,同時,原料中元素的回收率低,造成資源的浪費(fèi)及環(huán)境的污染。(2)我公司自主研發(fā),開展了利用工業(yè)廢棄物為原料生產(chǎn)多元合金的工藝研究。經(jīng)過合理的配比,提煉出廢渣廢粉中的有益元素,使有益元素得到還原,提高回收率,剔除雜質(zhì),根據(jù)鑄造生產(chǎn)所需,生產(chǎn)出多種多元合金,實現(xiàn)了廢棄資源的綜合利用,降低生產(chǎn)成本,推進(jìn)了節(jié)能減排工作。附圖說明圖1是生產(chǎn)工藝流程圖圖2是多元合金原料配比示意圖示意圖中各原料比例為:工業(yè)廢渣0.0530.26%焦粉0.042.42%粉煤灰0.7545.40%煤0.069.81%除塵微粉0.2012.10%小計1.50100.00%具體實施方式下面通過實例對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行更具體的說明,但它僅用于說明本發(fā)明的一些具體實施方式,而不應(yīng)理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。實施例1將粉煤灰、廢棄物進(jìn)行處理,選取粒度為30mm的廢棄物與粉煤灰混合,并對原料進(jìn)行抽樣化驗,保證其元素含量達(dá)標(biāo);經(jīng)過合理的配比,在燒結(jié)爐中熔煉,再進(jìn)入礦熱爐冶煉,礦熱爐爐溫達(dá)到2000°時,保持熔融時間5min,在精煉爐內(nèi)熱兌融化后,將合金液倒入錠模中冷卻;冷卻后進(jìn)行破碎并抽樣檢測,經(jīng)分析產(chǎn)品質(zhì)量為二級品。實施例2將粉煤灰、廢棄物進(jìn)行處理,選取粒度為25mm的廢棄物磨成粉狀與粉煤灰混合,并對原料進(jìn)行抽樣化驗,保證其元素含量達(dá)標(biāo);經(jīng)過合理的配比,在燒結(jié)爐中熔煉,再進(jìn)入礦熱爐冶煉,在礦熱爐爐溫達(dá)到2500°時,保持熔融時間20min,在精煉爐內(nèi)熱兌融化后,將合金液倒入錠模中冷卻;冷卻后進(jìn)行破碎并抽樣檢測,經(jīng)分析產(chǎn)品質(zhì)量為二級品。實施例3將粉煤灰、廢棄物進(jìn)行處理,選取粒度為40mm的廢棄物磨成粉狀與粉煤灰混合,并對原料進(jìn)行抽樣化驗,保證其元素含量達(dá)標(biāo);經(jīng)過合理的配比,在燒結(jié)爐中熔煉,再進(jìn)入礦熱爐冶煉,在礦熱爐爐溫達(dá)到1800°時,保持熔融時間60min,在精煉爐內(nèi)熱兌融化后,將合金液倒入錠模中冷卻;冷卻后進(jìn)行破碎并抽樣檢測,經(jīng)分析產(chǎn)品質(zhì)量為三級品。實施例4將粉煤灰、廢棄物進(jìn)行處理,選取粒度為50mm的廢棄物磨成粉狀與粉煤灰混合,并對原料進(jìn)行抽樣化驗,保證其元素含量達(dá)標(biāo);經(jīng)過合理的配比,在燒結(jié)爐中熔煉,再進(jìn)入礦熱爐冶煉,在礦熱爐爐溫達(dá)到2500°時,保持熔融時間120min,在精煉爐內(nèi)熱兌融化后,將合金液倒入錠模中冷卻;冷卻后進(jìn)行破碎并抽樣檢測,經(jīng)分析產(chǎn)品質(zhì)量為四級品。實施例5將粉煤灰、廢棄物進(jìn)行處理,選取粒度為20mm的廢棄物磨成粉狀與粉煤灰混合,并對原料進(jìn)行抽樣化驗,保證其元素含量達(dá)標(biāo);經(jīng)過合理的配比,在燒結(jié)爐中熔煉,再進(jìn)入礦熱爐冶煉,在礦熱爐爐溫達(dá)到2200°時,保持熔融時間40min,在精煉爐內(nèi)熱兌融化后,將合金液倒入錠模中冷卻;冷卻后進(jìn)行破碎并抽樣檢測,經(jīng)分析產(chǎn)品質(zhì)量為一級品。總結(jié)通過5組實例,對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行試驗,得出其他廢棄物粒度在0-30mm與粉煤灰混合、爐膛溫度在1800°-2300°、熔融時間達(dá)到30min-60min時,得出最優(yōu)產(chǎn)品。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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