一種高效低耗重熔處理鐵合金粉粒的生產方法

2023-06-04 13:11:56 1

一種高效低耗重熔處理鐵合金粉粒的生產方法
【專利摘要】本發明提出了一種高效低耗重熔處理鐵合金粉粒的生產方法，它按計量備料、熔融態渣鐵衝兌和澆鑄步驟進行，可將待熔化處理的鐵合金粉粒加入爐內、或鐵水包、或淹罐內、或鐵水溜槽內進行渣鐵衝兌，使鐵合金粉粒與液態鐵合金、爐渣進行熱交換吸收熱能而熔為液態，經傾渣後再行澆鑄即可製得塊狀的鐵合金產品。本發明突出的實質性特點和顯著進步在於：在不消耗任何外加能源的前提下直接利用熔融態鐵合金的顯熱，即可完全熔化計量內的鐵合金粉粒。徹底改變了現行「鐵合金粉粒只能全部或與其他物料搭配加入電爐中通電熔化進行處理」的傳統觀念，對節能減排、低生產成本具有積極意義，在冶金行業中有極佳的推廣應用前景，經濟效益顯著。
【專利說明】一種高效低耗重熔處理鐵合金粉粒的生產方法
[0001]

【技術領域】： 本發明涉及對鐵合金粉粒進行重熔冶煉的生產技術，它屬於冶金工程資源綜合利用和 節能減排的【技術領域】，具體地說是一種利用液態鐵合金或爐渣的熱能對鐵合金粉粒進行重 熔處理的生產方法。
[0002]

【背景技術】： 我們知道，鐵合金是鋼鐵、國防和鑄造行業中的重要物質資源，它主要用於鋼鐵、鑄造 和有色金屬合金冶煉的脫氧劑、脫硫劑及合金元素添加劑。為了方便於用戶在生產使用 中進行計量並能最大程度地減少高溫燒損，在鐵合金產品的國家標準中，對產品外形規格 的基本技術要求是：以對角長度IOmm - 250mm的粒度進行交貨，也有的用戶特別要求按 10mm一100mm、IOmm-70mm、IOmm-50mm>20mm一70mm的粒度規格進行供貨。現行鐵合金生 產企業為了滿足用戶對產品外形粒度的供貨要求，在通常情況下都要對冶煉生產的大塊鐵 合金進行破碎加工作業。據生產統計：在現行機械破碎作業工況下，一般都會產生大約百分 之三至百分之十五的鐵合金粉粒(所述的鐵合金粉粒是指對角長度< IOmm的粉粒),特別是 要求破碎加工至IOmm -50mm粒度規格進行供貨時，同樣按對角長度< IOmm的粉粒重量計， 會產生高達百分之十五左右的鐵合金粉粒。數量如此巨大的鐵合金粉粒是不能直接進入銷 售市場實現價值的，在現行生產實踐中，必須將對角長度< 1〇_的鐵合金粉粒進行收集回 爐重熔澆鑄為鐵合金塊，再將鐵合金塊破碎加工處理所需粒度規格後才能成為可供銷售的 產品。目前，針對< IOmm的鐵合金粉粒進行重熔處理的主導工藝仍然是傳統的火法熔煉生 產方法，它是全部採用鐵合金粉粒或者是部分採用鐵合金粉粒與其他物料進行搭配後加入 電爐內進行重新熔化冶煉。無需諱言，這種回爐熔煉鐵合金粉粒的生產方式不僅會消耗掉 大量電能，還會佔用電爐生產作業時間，並且在重熔出爐的高溫熔融鐵合金液體及其爐渣 均帶出大量熱能耗散於車間環境中而造成大量能源的極度浪費，這些耗散熱能還會對生產 設備和操作人員的健康產生嚴重危害。如何有效回收利用這些能源來對鐵合金粉粒進行重 熔處理製得鐵合金塊，這在國內外文獻中均未曾有過報導，這正是本發明所想要解決的技 術課題。
[0003]


【發明內容】
： 本發明的目的旨在提供一種利用出爐的液態鐵合金或爐渣的熱能來重熔處理鐵合金 粉粒的生產方法。它是以出爐的高溫熔融態鐵合金或爐渣的熱能為熱源，在爐內、或鐵水包 內、或渣罐內、或鐵水溜槽中直接加入鐵合金粉粒，使鐵合金粉粒熔化為液態，即可在傾渣 後澆鑄製得塊狀鐵合金產品。
[0004] 本發明的目的是通過如下技術方案來實現的： 一種高效低耗重熔處理鐵合金粉粒的生產方法，其特徵在於：它依次按以下步驟進 行： ①計量備料：按下述重量份計量稱取需熔化處理的鐵合金粉粒： 爐內熔融的液態鐵合金 100份 熔化處理的鐵合金粉粒 3 - 30份 所述的"爐內熔融的液態鐵合金"是指在電爐內經過加熱冶煉呈熔融液態的鐵合金， 所述的"熔化處理的鐵合金粉粒"是指對角長度< IOmm的固態鐵合金， ② 熔融態渣鐵衝兌：在熔融液態鐵合金出爐時，將計量備料步驟中按重量份計稱取 的鐵合金粉粒送入爐內、或者將鐵合金粉粒送入盛接熔融液態鐵合金渣鐵的鐵水包、或渣 罐、或鐵水溜槽中，不斷攪拌使其混入液態鐵水或爐渣中進行充分熱交換直至全部熔兌於 鐵水中， ③ 澆鑄：鐵合金粉粒全部熔化後即結束熔兌，扒去爐渣，將鐵水澆注於錠模內，待冷 卻後經精整棄去夾帶爐渣，即可製得鐵合金塊狀產品。
[0005] 所述"熔化處理的鐵合金粉粒"的鋼種型號與"爐內熔融液態鐵合金"的鋼種型號 相同的。
[0006] 所述"熔化處理的鐵合金粉粒"的鋼種為錳鐵、或錳矽、或鉻鐵、或矽鐵、或釩鐵。
[0007] 實現本發明目的的有關技術理論依據如下： 鐵合金火法冶金是基於在高溫熔融狀態下，液態合金產品的密度大於液態爐渣的密 度，因而根據重力作用的結果而實現爐渣自動浮於上層、合金液自動沉降到底部而實現渣 鐵分離。因此，不論是外在的電能注入能量、還是化學反應熱、物理相變熱、以及熱傳遞交 換熱，只要其熱量能使得合金產品粉粒熔化為液態，均能達到渣鐵分離、鐵液澆鑄成型的目 的。
[0008] 本發明具有如下突出的實質性特點和顯著進步： 本發明的關鍵核心點在於將鐵合金粉粒混入液態鐵水或爐渣中使其充分能吸收液態 鐵合金渣鐵的熱量而熔兌於鐵水中，它是全部利用液態鐵合金渣鐵的熱量對鐵合金粉粒進 行熔化處理，不需要外部輸入能源，即可重熔鐵合金粉粒再經澆鑄製得到合格產品，能顯著 降低鐵合金粉粒熔化處理生產成本，具有極佳的經濟效益，本發明徹底改變了現行火法冶 煉生產中"鐵合金粉粒只能全部或與其他物料搭配加入電爐中通電熔化處理"的傳統觀點， 在冶金行業中具有很好的推廣應用前景。
[0009] 本發明具有如下突出的優點： ①它是完全利用液態鐵合金渣鐵的熱量進行鐵合金粉粒的熔化處理，不需要外部送 電即使其熔化，對節能減排具有顯著意義。
[0010] ②它徹底改變了現行"鐵合金粉粒只能全部或與其他物料搭配加入電爐中通電 熔化處理"的固有觀點，為火法鐵合金生產液態合金和液態爐渣蓄含的大量熱能的回收利 用開闢了新途徑，顯著降低鐵合金粉粒熔化處理的生產成本。
[0011] ③熔兌技術易於掌握，生產操作十分方便，便於生產組織和經營管理，可大大降 低生產和管理運行成本，經濟效益十分顯著。
[0012]

【具體實施方式】： 實施例一： 一種實施本發明的方法，它依次按以下步驟進行： ①計量備料：按如下重量比稱取待熔化處理的對角長度SlOmm的中碳錳鐵合金粉 粒作為熔化處理原料使用， 爐內熔融的液態中碳錳鐵合金 8000 kg 待熔化處理的中碳錳鐵合金粉粒 1600 kg ②熔融態渣鐵衝兌：在3500kvA精煉電爐將8000 kg的中碳錳鐵合金冶煉合格，作好 爐前出鐵出渣作業準備後，打開出鐵出渣口，停電，在熔融液態中碳錳鐵合金和爐渣出爐過 程中，將計量稱取的1600 kg待熔化處理的中碳錳鐵合金粉粒加入鐵水包中，不斷攪拌使中 碳錳鐵粉粒熔化全部熔兌於鐵水中。
[0013] ③澆鑄：待中碳錳鐵粉粒全部熔化後即結束熔兌，扒去爐渣，將鐵水澆注於錠模 內，冷卻後經精整棄去夾帶爐渣，即可製得中碳錳鐵合金塊狀產品。
[0014] 實施例二： 一種實施本發明的方法，它依次按以下步驟進行： ① 計量備料：按如下重量比稱取待熔化處理的對角長度SlOmm的錳矽鐵合金粉粒 作為熔化處理原料使用， 爐內熔融的液態錳矽鐵合金 8000 kg 待熔化處理的錳矽鐵合金粉粒 800 kg ② 熔融態渣鐵衝兌：在16500kvA礦熱電爐將8000 kg的錳矽鐵合金冶煉合格，作好 爐前出鐵出渣作業準備後，打開出鐵出渣口，停電，在熔融液態錳矽鐵合金和爐渣出爐過程 中，將計量稱取的800 kg待熔化處理的錳矽鐵合金粉粒加入鐵水包中，不斷攪拌使錳矽鐵 粉粒熔化全部熔兌於鐵水中。
[0015] ③澆鑄：待錳矽鐵粉粒全部熔化後即結束熔兌，扒去爐渣，將鐵水澆注於錠模 內，冷卻後經精整棄去夾帶爐渣，即可製得錳矽鐵合金塊狀產品。
【權利要求】
1. 一種高效低耗重熔處理鐵合金粉粒的生產方法，其特徵在於：它依次按以下步驟進 行： ① 計量備料：按下述重量份計量稱取需熔化處理的鐵合金粉粒： 爐內熔融的液態鐵合金 100份 熔化處理的鐵合金粉粒 3 - 30份 所述的"爐內熔融的液態鐵合金"是指在電爐內經過加熱冶煉呈熔融液態的鐵合金， 所述的"熔化處理的鐵合金粉粒"是指對角長度< IOmm的固態鐵合金， ② 熔融態渣鐵衝兌：在熔融液態鐵合金出爐時，將計量備料步驟中按重量份計稱取 的鐵合金粉粒送入爐內、或者將鐵合金粉粒送入盛接熔融液態鐵合金渣鐵的鐵水包、或渣 罐、或鐵水溜槽中，不斷攪拌使其混入液態鐵水或爐渣中進行充分熱交換直至全部熔兌於 鐵水中， ③ 澆鑄：鐵合金粉粒全部熔化後即結束熔兌，扒去爐渣，將鐵水澆注於錠模內，待冷 卻後經精整棄去夾帶爐渣，即可製得鐵合金塊狀產品。
2. 根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於：所述"熔化處理的鐵合金粉粒"的鋼 種型號與"爐內熔融液態鐵合金"的鋼種型號相同的。
3. 根據權利要求1或2所述的生產方法，其特徵在於：所述"熔化處理的鐵合金粉粒" 的鋼種為錳鐵、或錳矽、或鉻鐵、或矽鐵、或釩鐵。
【文檔編號】C21C7/00GK104212939SQ201410499382
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】唐華應, 吳孝, 鄭惠麗 申請人:四川川投蛾眉鐵合金(集團）有限責任公司