一種利用粉煤灰生產多元合金的方法與流程
2023-10-20 04:52:52 1
本發明屬於多元合金的冶煉領域，針對寧夏地區電廠的廢料粉煤灰及其他廢渣生產多元合金的方法。
背景技術：
：粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之一，隨著電力工業的發展，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，就會產生揚塵，汙染大氣;若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。技術實現要素：多元合金的傳統生產方法主要為，礦熱爐通過原料-矽石、焦炭、鋼屑，利用電弧的能量產生的高溫能量熔煉還原原料中的金屬元素。目前該方法在國內主要以生產矽鐵、矽錳合金為主。在生產過程中，將電能轉換為熱能，消耗極大的電量，同時，原料中元素的回收率較低，造成資源的浪費及嚴重的環境汙染。而我公司自主研發，利用周邊電廠及企業生產廢料粉煤灰及其他廢渣、除塵微粉等原料生產多元合金，在傳統生產多元合金所需的原料基礎上摻比粉煤灰，代替了鋼屑、鋁錠的使用，減少矽石的用量。粉煤灰是從煤燃燒後的煙氣中收捕下來的細灰，氧化物組成為:SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2等，其中SiO2和Al2O3含量可佔總含量的60%以上。粉煤灰中含有生產多元合金所需的多種元素，再通過等比例添加其他工業固廢棄物，利用礦熱爐鐵水的熱量將廢料在精煉爐中熱兌融化，生產出符合用戶要求的多元合金產品。用此方法生產多元合金與傳統生產方式相比，每噸降低了電耗2000-3500度。按節電3000度計算，可節標煤0.37噸標煤，以本企業年產多元合金20000噸計算，節標煤7400噸標煤。用此方法減少蘭炭用量0.6噸，折算標煤9600噸，合計節約標煤為17000噸標煤，處置各項廢渣粉16000噸。一種利用粉煤灰生產多元合金的生產流程生產前，應做好準備工作，確保設備安全性能良好，具備啟動條件。將廢棄物進行處理，磨成粉狀，並對原料進行抽樣化驗，將粉煤灰在旋風機中進行篩分。將一定量廢棄物粉按比例與粉煤灰混合，投入自行研發的上料系統。上料機通過傳送帶將原料送入礦熱爐中燒結成塊，形成生產鐵合金的主要原料—多元複合料。對多元複合料進行抽樣分析成分。利用礦熱爐的鐵水保證精煉爐爐溫達到可熔狀態，添加一定量的工業廢渣在爐中熱兌融化。通過熱兌熔化後，將合金液倒入錠模中冷卻；冷卻後進行破碎並抽樣檢測；檢測合格品，根據客戶要求的尺寸進行分級破碎包裝。生產完成後，進行爐內清理，並檢查設備是否完好等安全工作。產品應用系統性能（1）多元合金是由二個以上金屬元素形成的合金。鐵合金行業所指多元合金是基於矽元素為主的多元合金產品。我公司生產的多元合金主要含Si、Ba、Ca、Al、Sr等元素，該合金廣泛用於冶金、機械製造、交通、電力、高鐵等行業，是精密鑄造生產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，在鑄鐵澆鑄前加進鐵水中，改善鑄件的結晶組織。與傳統的技術相比較，本發明具有如下的特點：（1）多元合金產品的傳統生產方法通過運用礦熱爐電弧的能量，利用矽石、焦炭、鋼屑，熔煉還原原料中的金屬元素，形成矽鐵，目前國內主要以生產矽鐵系列合金為主。在生產過程中，使用電能轉換為熱能，造成電力消耗大，同時，原料中元素的回收率低，造成資源的浪費及環境的汙染。（2）我公司自主研發，開展了利用工業廢棄物為原料生產多元合金的工藝研究。經過合理的配比，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，根據鑄造生產所需，生產出多種多元合金，實現了廢棄資源的綜合利用，降低生產成本，推進了節能減排工作。附圖說明圖1是生產工藝流程圖圖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明的具體實施方式進行更具體的說明，但它僅用於說明本發明的一些具體實施方式，而不應理解為對本發明保護範圍的限定。實施例1將粉煤灰、廢棄物進行處理，選取粒度為30mm的廢棄物與粉煤灰混合，並對原料進行抽樣化驗，保證其元素含量達標；經過合理的配比，在燒結爐中熔煉，再進入礦熱爐冶煉，礦熱爐爐溫達到2000°時，保持熔融時間5min，在精煉爐內熱兌融化後，將合金液倒入錠模中冷卻；冷卻後進行破碎並抽樣檢測，經分析產品質量為二級品。實施例2將粉煤灰、廢棄物進行處理，選取粒度為25mm的廢棄物磨成粉狀與粉煤灰混合，並對原料進行抽樣化驗，保證其元素含量達標；經過合理的配比，在燒結爐中熔煉，再進入礦熱爐冶煉，在礦熱爐爐溫達到2500°時，保持熔融時間20min，在精煉爐內熱兌融化後，將合金液倒入錠模中冷卻；冷卻後進行破碎並抽樣檢測，經分析產品質量為二級品。實施例3將粉煤灰、廢棄物進行處理，選取粒度為40mm的廢棄物磨成粉狀與粉煤灰混合，並對原料進行抽樣化驗，保證其元素含量達標；經過合理的配比，在燒結爐中熔煉，再進入礦熱爐冶煉，在礦熱爐爐溫達到1800°時，保持熔融時間60min，在精煉爐內熱兌融化後，將合金液倒入錠模中冷卻；冷卻後進行破碎並抽樣檢測，經分析產品質量為三級品。實施例4將粉煤灰、廢棄物進行處理，選取粒度為50mm的廢棄物磨成粉狀與粉煤灰混合，並對原料進行抽樣化驗，保證其元素含量達標；經過合理的配比，在燒結爐中熔煉，再進入礦熱爐冶煉，在礦熱爐爐溫達到2500°時，保持熔融時間120min，在精煉爐內熱兌融化後，將合金液倒入錠模中冷卻；冷卻後進行破碎並抽樣檢測，經分析產品質量為四級品。實施例5將粉煤灰、廢棄物進行處理，選取粒度為20mm的廢棄物磨成粉狀與粉煤灰混合，並對原料進行抽樣化驗，保證其元素含量達標；經過合理的配比，在燒結爐中熔煉，再進入礦熱爐冶煉，在礦熱爐爐溫達到2200°時，保持熔融時間40min，在精煉爐內熱兌融化後，將合金液倒入錠模中冷卻；冷卻後進行破碎並抽樣檢測，經分析產品質量為一級品。總結通過5組實例，對本發明的具體實施方式進行試驗，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°、熔融時間達到30min-60min時，得出最優產品。當前第1頁1 2 3