本發(fā)明涉及低硅冶煉，具體為一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)冶煉工藝中，轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法是一種常見的工藝路線，用于生產(chǎn)低硅含量的金屬產(chǎn)品。這種方法通常涉及將高硅含量的礦石通過轉(zhuǎn)爐冶煉過程，以減少硅含量并提高產(chǎn)品的質(zhì)量和純度。

2、然而，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法存在著嚴(yán)重的問題，其中能源利用效率低下是一個(gè)主要挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)工藝中，燃料和氧氣的噴吹控制不夠精確，導(dǎo)致能源浪費(fèi)嚴(yán)重。這種低效率不僅增加了生產(chǎn)成本，還影響了環(huán)境。

3、廢氣排放量的增加也是一個(gè)突出問題。由于傳統(tǒng)冶煉過程中對(duì)廢氣處理不足，大量有害氣體和顆粒物被排放到大氣中，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。這種環(huán)境污染不僅影響周圍地區(qū)的空氣質(zhì)量，還對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)造成長(zhǎng)期危害。

4、為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員提供一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，解決了現(xiàn)有能源消耗嚴(yán)重、環(huán)境污染嚴(yán)重的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，包括以下步驟：

3、s10、原料準(zhǔn)備：對(duì)高硅鐵礦石進(jìn)行破碎，同時(shí)準(zhǔn)備石灰石和焦炭作為還原劑和熔劑；

4、s20、預(yù)熱排雜：在轉(zhuǎn)爐中預(yù)熱高硅鐵礦石和還原劑、溶劑并提高爐內(nèi)溫度；

5、s30、加熱和冶煉：提高轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溫度，石灰石幫助破碎高硅鐵礦石煉化呈金屬溶體狀態(tài)；

6、s40、分離爐渣：在轉(zhuǎn)爐內(nèi)噴吹燃料與純氧，提高轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫后對(duì)金屬溶體中的硅氧化分離形成爐渣；

7、s50、溶體調(diào)質(zhì)：降低燃料與純氧噴入量，調(diào)整轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫后添加對(duì)應(yīng)份數(shù)錳粉末，并在添加后逐步提高燃料與純氧噴入量，提高轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫；

8、s60、氬氣吹掃：從轉(zhuǎn)爐底部接入氬氣對(duì)轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水進(jìn)行氬氣吹掃；

9、s70、連鑄成形：將轉(zhuǎn)爐內(nèi)的鋼水通過連鑄機(jī)進(jìn)行連鑄成型。

10、優(yōu)選的，采用顎式破碎機(jī)對(duì)高硅鐵礦石進(jìn)行重復(fù)粉碎，設(shè)定破碎時(shí)間為17min～25min，所述破碎后的高硅鐵礦石粒度為9mm～14mm。

11、優(yōu)選的，所述s20步驟中轉(zhuǎn)輪內(nèi)預(yù)熱溫度設(shè)定為800℃～1200℃。

12、優(yōu)選的，所述s30步驟中的溫度抬升范圍在1000℃～1500℃，所述石灰石與破碎高硅鐵礦石化學(xué)反應(yīng)式為：

13、caco3+sio2→casio3+co2；

14、其中，caco3為石灰石，sio2為高硅鐵礦石，casio3為石灰石渣，co2為二氧化碳。

15、優(yōu)選的，所述s40步驟中，對(duì)于硅與純氧的化學(xué)反應(yīng)式為：

16、(si+o2→sio2)；

17、根據(jù)上述反應(yīng)式可得出氧化反應(yīng)需求量：1mol的硅需要1mol的氧氣來氧化為二氧化硅，其中1mol硅為20g～28g、1mol氧氣為30g～35g。

18、優(yōu)選的，所述s50步驟中錳粉末添加量計(jì)算式為：

19、

20、其中，w錳粉末是需要添加的錳粉末量(單位：kg)，w合金是最終合金的總量(單位：kg)。

21、優(yōu)選的，所述s50步驟中降低燃料與純氧噴入量后轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫為800℃～1000℃，所述s50步驟中提高燃料與純氧噴入量后轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫為900℃～1050℃。

22、優(yōu)選的，所述s60步驟中，接入氬氣對(duì)鋼水進(jìn)行吹掃時(shí)間保證在10min～35min。

23、優(yōu)選的，所述s70步驟中連鑄機(jī)內(nèi)結(jié)晶器溫度設(shè)定為1100℃～1400℃。

24、優(yōu)選的，所述s60步驟中，氬氣與氧氣的化學(xué)方程式為：

25、2ar+o2→2aro；

26、其中，氬氣(ar)與氧氣(o2)反應(yīng)生成氧化物(aro)，該氧化物(aro)即為爐渣。

27、本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法。具備以下有益效果：

28、1、本發(fā)明通過逐步降低燃料與氧氣噴吹量、控制轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度等操作，本發(fā)明能夠優(yōu)化冶煉過程，提高能源利用效率，降低能源消耗，減少?gòu)U氣排放，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

29、2、本發(fā)明通過采用錘擊式破碎機(jī)對(duì)高硅鐵礦石進(jìn)行破碎、設(shè)定合適的破碎時(shí)間以及粒度，以及在轉(zhuǎn)爐內(nèi)設(shè)定預(yù)熱溫度和高溫?zé)捇瘻囟?，有助于提高生產(chǎn)效率。礦石破碎的粒度和預(yù)熱溫度的設(shè)定能夠加速冶煉過程，縮短生產(chǎn)周期。

30、3、本發(fā)明通過石灰石幫助破碎高硅鐵礦石煉化為金屬溶體狀態(tài)、控制燃料與純氧噴入量、添加錳粉末調(diào)質(zhì)、氬氣吹掃等步驟，有助于提高金屬產(chǎn)品的純度和質(zhì)量，減少雜質(zhì)含量，確保產(chǎn)品達(dá)到技術(shù)要求。

技術(shù)特征：

1.一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，所述s10步驟中，采用顎式破碎機(jī)對(duì)高硅鐵礦石進(jìn)行重復(fù)粉碎，設(shè)定破碎時(shí)間為17min～25min，所述破碎后的高硅鐵礦石粒度為9mm～14mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，所述s20步驟中轉(zhuǎn)輪內(nèi)預(yù)熱溫度設(shè)定為800℃～1200℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，所述s30步驟中的溫度抬升范圍在1000℃～1500℃，所述石灰石與破碎高硅鐵礦石化學(xué)反應(yīng)式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，所述s40步驟中，對(duì)于硅與純氧的化學(xué)反應(yīng)式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，所述s50步驟中錳粉末添加量計(jì)算式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，所述s50步驟中降低燃料與純氧噴入量后轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫為800℃～1000℃，所述s50步驟中提高燃料與純氧噴入量后轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫為900℃～1050℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，所述s60步驟中，接入氬氣對(duì)鋼水進(jìn)行吹掃時(shí)間保證在10min～35min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，所述s70步驟中連鑄機(jī)內(nèi)結(jié)晶器溫度設(shè)定為1100℃～1400℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，其特征在于，所述s60步驟中，氬氣與氧氣的化學(xué)方程式為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及低硅冶煉領(lǐng)域，公開了一種轉(zhuǎn)爐低硅冶煉法，包括以下步驟：S10、原料準(zhǔn)備：對(duì)高硅鐵礦石進(jìn)行破碎，同時(shí)準(zhǔn)備石灰石和焦炭作為還原劑和熔劑；S20、預(yù)熱排雜：在轉(zhuǎn)爐中預(yù)熱高硅鐵礦石和還原劑、溶劑并提高爐內(nèi)溫度；S30、加熱和冶煉：提高轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溫度，石灰石幫助破碎高硅鐵礦石煉化呈金屬溶體狀態(tài)；S40、分離爐渣：在轉(zhuǎn)爐內(nèi)噴吹燃料與純氧，提高轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫后對(duì)金屬溶體中的硅氧化分離形成爐渣；S50、溶體調(diào)質(zhì)：降低燃料與純氧噴入量，調(diào)整轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫后添加對(duì)應(yīng)份數(shù)錳粉末。通過逐步降低燃料與氧氣噴吹量、控制轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度等操作，本發(fā)明能夠優(yōu)化冶煉過程，提高能源利用效率，降低能源消耗，減少?gòu)U氣排放，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

技術(shù)研發(fā)人員：李克祥,吳志敏,魏鑫燕,張琦,張春雷,張媛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島特殊鋼鐵有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19