CN104212939A - 一种高效低耗重熔处理铁合金粉粒的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种高效低耗重熔处理铁合金粉粒的生产方法, 它按计量备料、熔融态渣铁冲兑和浇铸步骤进行，可将待熔化处理的铁合金粉粒加入炉内、或铁水包、或渣罐内、或铁水溜槽内进行渣铁冲兑，使铁合金粉粒与液态铁合金、炉渣进行热交换吸收热能而熔为液态，经倾渣后再行浇铸即可制得块状的铁合金产品。本发明突出的实质性特点和显著进步在于：在不消耗任何外加能源的前提下直接利用熔融态铁合金的显热，即可完全熔化计量内的铁合金粉粒。彻底改变了现行“铁合金粉粒只能全部或与其他物料搭配加入电炉中通电熔化进行处理”的传统观念，对节能减排、低生产成本具有积极意义，在冶金行业中有极佳的推广应用前景，经济效益显著。

Description

一种高效低耗重熔处理铁合金粉粒的生产方法

技术领域:

本发明涉及对铁合金粉粒进行重熔冶炼的生产技术，它属于冶金工程资源综合利用和节能减排的技术领域，具体地说是一种利用液态铁合金或炉渣的热能对铁合金粉粒进行重熔处理的生产方法。

背景技术: 

我们知道，铁合金是钢铁、国防和铸造行业中的重要物质资源，它主要用于钢铁、铸造和有色金属合金冶炼的脱氧剂、脱硫剂及合金元素添加剂。为了方便于用户在生产使用中进行计量并能最大程度地减少高温烧损，在铁合金产品的国家标准中，对产品外形规格的基本技术要求是：以对角长度10mm—250mm的粒度进行交货，也有的用户特别要求按10mm—100mm、10mm—70mm、10mm—50mm、20mm—70mm的粒度规格进行供货。现行铁合金生产企业为了满足用户对产品外形粒度的供货要求，在通常情况下都要对冶炼生产的大块铁合金进行破碎加工作业。据生产统计：在现行机械破碎作业工况下，一般都会产生大约百分之三至百分之十五的铁合金粉粒（所述的铁合金粉粒是指对角长度≤10mm的粉粒），特别是要求破碎加工至10mm—50mm粒度规格进行供货时，同样按对角长度≤10mm的粉粒重量计，会产生高达百分之十五左右的铁合金粉粒。数量如此巨大的铁合金粉粒是不能直接进入销售市场实现价值的，在现行生产实践中，必须将对角长度≤10mm的铁合金粉粒进行收集回炉重熔浇铸为铁合金块，再将铁合金块破碎加工处理所需粒度规格后才能成为可供销售的产品。目前，针对≤10mm的铁合金粉粒进行重熔处理的主导工艺仍然是传统的火法熔炼生产方法，它是全部采用铁合金粉粒或者是部分采用铁合金粉粒与其他物料进行搭配后加入电炉内进行重新熔化冶炼。无需讳言，这种回炉熔炼铁合金粉粒的生产方式不仅会消耗掉大量电能，还会占用电炉生产作业时间，并且在重熔出炉的高温熔融铁合金液体及其炉渣均带出大量热能耗散于车间环境中而造成大量能源的极度浪费，这些耗散热能还会对生产设备和操作人员的健康产生严重危害。如何有效回收利用这些能源来对铁合金粉粒进行重熔处理制得铁合金块，这在国内外文献中均未曾有过报道，这正是本发明所想要解决的技术课题。

发明内容:

本发明的目的旨在提供一种利用出炉的液态铁合金或炉渣的热能来重熔处理铁合金粉粒的生产方法。它是以出炉的高温熔融态铁合金或炉渣的热能为热源，在炉内、或铁水包内、或渣罐内、或铁水溜槽中直接加入铁合金粉粒，使铁合金粉粒熔化为液态，即可在倾渣后浇铸制得块状铁合金产品。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：

一种高效低耗重熔处理铁合金粉粒的生产方法，其特征在于：它依次按以下步骤进行：

① 计量备料: 按下述重量份计量称取需熔化处理的铁合金粉粒：

炉内熔融的液态铁合金          100份 

熔化处理的铁合金粉粒        3—30份

所述的“炉内熔融的液态铁合金”是指在电炉内经过加热冶炼呈熔融液态的铁合金，

所述的“熔化处理的铁合金粉粒”是指对角长度≤10mm的固态铁合金                                                ，

② 熔融态渣铁冲兑: 在熔融液态铁合金出炉时，将计量备料步骤中按重量份计称取的铁合金粉粒送入炉内、或者将铁合金粉粒送入盛接熔融液态铁合金渣铁的铁水包、或渣罐、或铁水溜槽中，不断搅拌使其混入液态铁水或炉渣中进行充分热交换直至全部熔兑于铁水中，

③ 浇铸: 铁合金粉粒全部熔化后即结束熔兑，扒去炉渣，将铁水浇注于锭模内，待冷却后经精整弃去夹带炉渣，即可制得铁合金块状产品。

所述“熔化处理的铁合金粉粒”的钢种型号与“炉内熔融液态铁合金”的钢种型号相同的。

所述“熔化处理的铁合金粉粒”的钢种为锰铁、或锰硅、或铬铁、或硅铁、或钒铁。

实现本发明目的的有关技术理论依据如下：

铁合金火法冶金是基于在高温熔融状态下，液态合金产品的密度大于液态炉渣的密度，因而根据重力作用的结果而实现炉渣自动浮于上层、合金液自动沉降到底部而实现渣铁分离。因此，不论是外在的电能注入能量、还是化学反应热、物理相变热、以及热传递交换热，只要其热量能使得合金产品粉粒熔化为液态，均能达到渣铁分离、铁液浇铸成型的目的。

本发明具有如下突出的实质性特点和显著进步：

本发明的关键核心点在于将铁合金粉粒混入液态铁水或炉渣中使其充分能吸收液态铁合金渣铁的热量而熔兑于铁水中，它是全部利用液态铁合金渣铁的热量对铁合金粉粒进行熔化处理，不需要外部输入能源，即可重熔铁合金粉粒再经浇铸制得到合格产品，能显著降低铁合金粉粒熔化处理生产成本，具有极佳的经济效益，本发明彻底改变了现行火法冶炼生产中“铁合金粉粒只能全部或与其他物料搭配加入电炉中通电熔化处理”的传统观点，在冶金行业中具有很好的推广应用前景。

本发明具有如下突出的优点：

① 它是完全利用液态铁合金渣铁的热量进行铁合金粉粒的熔化处理，不需要外部送电即使其熔化，对节能减排具有显著意义。

② 它彻底改变了现行“铁合金粉粒只能全部或与其他物料搭配加入电炉中通电熔化处理”的固有观点，为火法铁合金生产液态合金和液态炉渣蓄含的大量热能的回收利用开辟了新途径，显著降低铁合金粉粒熔化处理的生产成本。

③ 熔兑技术易于掌握，生产操作十分方便，便于生产组织和经营管理，可大大降低生产和管理运行成本，经济效益十分显著。

具体实施方式:

实施例一：

一种实施本发明的方法，它依次按以下步骤进行：

① 计量备料: 按如下重量比称取待熔化处理的对角长度≤10mm的中碳锰铁合金粉粒作为熔化处理原料使用，

炉内熔融的液态中碳锰铁合金     8000 kg

待熔化处理的中碳锰铁合金粉粒   1600 kg

② 熔融态渣铁冲兑: 在3500kvA精炼电炉将8000 kg的中碳锰铁合金冶炼合格，作好炉前出铁出渣作业准备后，打开出铁出渣口，停电，在熔融液态中碳锰铁合金和炉渣出炉过程中，将计量称取的1600 kg待熔化处理的中碳锰铁合金粉粒加入铁水包中，不断搅拌使中碳锰铁粉粒熔化全部熔兑于铁水中。

③ 浇铸: 待中碳锰铁粉粒全部熔化后即结束熔兑，扒去炉渣，将铁水浇注于锭模内，冷却后经精整弃去夹带炉渣，即可制得中碳锰铁合金块状产品。

实施例二：

一种实施本发明的方法，它依次按以下步骤进行：

① 计量备料: 按如下重量比称取待熔化处理的对角长度≤10mm的锰硅铁合金粉粒作为熔化处理原料使用，

炉内熔融的液态锰硅铁合金     8000 kg

待熔化处理的锰硅铁合金粉粒    800 kg

② 熔融态渣铁冲兑: 在16500kvA矿热电炉将8000 kg的锰硅铁合金冶炼合格，作好炉前出铁出渣作业准备后，打开出铁出渣口，停电，在熔融液态锰硅铁合金和炉渣出炉过程中，将计量称取的800 kg待熔化处理的锰硅铁合金粉粒加入铁水包中，不断搅拌使锰硅铁粉粒熔化全部熔兑于铁水中。

③ 浇铸: 待锰硅铁粉粒全部熔化后即结束熔兑，扒去炉渣，将铁水浇注于锭模内，冷却后经精整弃去夹带炉渣，即可制得锰硅铁合金块状产品。

Claims (3)

1.一种高效低耗重熔处理铁合金粉粒的生产方法，其特征在于：它依次按以下步骤进行：

① 计量备料: 按下述重量份计量称取需熔化处理的铁合金粉粒：

炉内熔融的液态铁合金          100份 

熔化处理的铁合金粉粒        3—30份

所述的“炉内熔融的液态铁合金”是指在电炉内经过加热冶炼呈熔融液态的铁合金，

所述的“熔化处理的铁合金粉粒”是指对角长度≤10mm的固态铁合金                                                ，

② 熔融态渣铁冲兑: 在熔融液态铁合金出炉时，将计量备料步骤中按重量份计称取的铁合金粉粒送入炉内、或者将铁合金粉粒送入盛接熔融液态铁合金渣铁的铁水包、或渣罐、或铁水溜槽中，不断搅拌使其混入液态铁水或炉渣中进行充分热交换直至全部熔兑于铁水中，

③ 浇铸: 铁合金粉粒全部熔化后即结束熔兑，扒去炉渣，将铁水浇注于锭模内，待冷却后经精整弃去夹带炉渣，即可制得铁合金块状产品。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述“熔化处理的铁合金粉粒”的钢种型号与“炉内熔融液态铁合金”的钢种型号相同的。

3.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于：所述“熔化处理的铁合金粉粒”的钢种为锰铁、或锰硅、或铬铁、或硅铁、或钒铁。