專利名稱：1000-5000kva硅鐵爐直接生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬用電熱法采用預(yù)處理礦石以提煉合金類，具體說是一種1000-5000KVA硅鐵爐直接生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的工藝。
目前稀土硅鐵合金的生產(chǎn)方法主要是用電硅熱還原法(電弧爐生產(chǎn))，即以75％硅鐵作還原劑，用稀土富渣和稀土精礦作原料進(jìn)行生產(chǎn)，這種方法由于其電耗高，排渣量大，污染環(huán)境，稀土回收率低，浪費(fèi)大量的稀土資源，生產(chǎn)成本高，因而制約了生產(chǎn)的發(fā)展。為了改變現(xiàn)有的生產(chǎn)方法，國內(nèi)外一些企業(yè)作了許多有益的嘗試，利用常規(guī)碳質(zhì)的還原劑，在礦熱爐中進(jìn)行了稀土硅鐵合金的生產(chǎn)試驗(yàn)，這些嘗試在探索碳熱法生產(chǎn)稀土硅鐵合金方面，給人們開拓了在這一領(lǐng)域中的新途徑。這些試驗(yàn)由于采用的還原劑反應(yīng)活性較差，造成了反應(yīng)過程中石墨化傾向增加，因而較易造成爐瘤生成，生產(chǎn)周期較短，在生產(chǎn)中還需要制造假爐襯，改造爐體，使得生產(chǎn)成本增加，限制了工業(yè)化生產(chǎn)，基于這些原因，稀土硅鐵合金的冶煉方法必須作進(jìn)一步的改進(jìn)。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種以藍(lán)炭為還原劑，采用1000-5000KVA硅鐵爐直接生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的工藝，從而確立了爐況穩(wěn)定，無爐底結(jié)瘤，爐齡長，能耗低，無渣冶煉，以達(dá)到可連續(xù)性生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的目的。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到一種用1000-5000KVA硅鐵爐直接生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的工藝，其中在該工藝中理論碳與實(shí)際碳比例為0.87-0.93，稀土金屬與硅的比例為0.54-0.56，配制好的爐料均布爐堂并進(jìn)行冶煉，每隔2-3小時(shí)出一次合金于中間包中，待靜置3-5分鐘后，澆入鑄鐵錠中，其特征在于將含有46-60％REO的氟碳鈰鑭精礦粉(REFCO3)置于800-91℃的倒焰窯內(nèi)焙燒1小時(shí)，自然降溫，使灼燒失重率為18-20％；灼燒后的稀土精礦粉加入藍(lán)炭粉(粒度150-200目)、粘接劑，在壓力大于20MPa的制球機(jī)中制球；采用藍(lán)炭作還原劑冶煉；爐體功率密度采用75％硅鐵的冶煉參數(shù)，極心圓直徑為75％硅鐵冶煉參數(shù)的90-95％。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達(dá)到藍(lán)炭粒度為5-20mm；粘接劑采用聚丙酰胺或水玻璃；炭粉的加入量按稀土全部轉(zhuǎn)化為REC2所需理論碳量的1-6倍，制成球徑為20-55mm。
將氟碳鈰鑭精礦粉(重選礦或浮選礦)REO46-60％，BaSO4-15％，F(xiàn)5-8％置于倒焰窯中，在800-900℃下焙燒1小時(shí)，精礦失重率為18-20％，焙燒后的精礦含REO55-70％，將焙燒礦按以下步驟進(jìn)行制團(tuán)焙燒礦100kg，藍(lán)炭粉40kg，水玻璃17kg，放入混料機(jī)中攪拌均勻15分鐘，裝入壓力大于20MPa的軋輥機(jī)中進(jìn)行軋制成球團(tuán)，干燥，球團(tuán)粒度25-55mm，球團(tuán)中REO量為64-66％，烘干后備用。其中藍(lán)炭粉固定碳大于80％，粒度大于150目，配碳為理論碳量的1.5倍。
實(shí)施例1取焙燒好的稀土球團(tuán)58kg(REO64-66％)，硅石100kg(SiO2＞98.5％)，塊度25-60mm，其中大于40mm的不小于80％，藍(lán)炭38kg，粒度5-15mm，固定碳大于80％。以上爐料準(zhǔn)確計(jì)量后在爐臺上充分拌勻，均勻地將爐料加入1800KVA硅鐵爐中，該爐極心圓直徑1350mm，電極直徑500mm，并保持原供電參數(shù)不變，根據(jù)配重而改變極心圓直徑。二次側(cè)電壓70-75V，一次側(cè)電流140-160A，按以上數(shù)據(jù)操作，爐況運(yùn)醒良好，爐料不粘結(jié)，爐料下沉均勻，每2小時(shí)出鐵一次，鐵水經(jīng)1000mm溜槽直接澆鑄錠模，合金厚度不超過100mm。
實(shí)施例2取焙燒好的稀土球團(tuán)115kg(REO64-66％)，硅石200kg(SiO2＞98.5％)，塊度25-70mm，其中大于40mm的不小于80％，藍(lán)炭78kg，粒度8-20mm，固定碳大于80％。以上爐料準(zhǔn)確計(jì)量后在爐臺上充分拌勻，均勻?qū)t料加入3600KVA硅鐵爐中，該爐極心圓直徑1620mm，電極直徑600mm，并保持原供電參數(shù)不變，根據(jù)配重而改變極心圓直徑。二次側(cè)電壓76-82V，一次側(cè)電流190-210A，按以上數(shù)據(jù)操作，爐況運(yùn)行良好，爐料不粘結(jié)，爐料下沉均勻，每2小時(shí)出鐵一次，鐵水經(jīng)1300mm溜槽直接澆鑄錠模，合金厚度不超過100mm。
用本發(fā)明的工藝冶煉稀土硅鐵(含鋇)合金，其化學(xué)成份如下REM27-35％，Si48-60％，Ba1-8％，Ca＜1％，Al＜1.5％，Ti＜0.3％，F(xiàn)e余量。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明由于采用了高活性，高電阻率的優(yōu)質(zhì)還原劑——藍(lán)炭，使得反應(yīng)速度加快，電極易深插(一般插入深度500-1000mm)，極心圓的調(diào)整使功率密度得以提高，熔煉合金所需要的高溫能夠保證，如實(shí)施例1在1800KVA硅鐵爐直接轉(zhuǎn)煉稀土硅鐵(含鋇)合金，通過750次出鐵的試驗(yàn)，其產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)REM30％合金260余噸，爐況順行，爐底無上漲，轉(zhuǎn)煉稀土硅鐵(含鋇)合金過渡期短，一般在48小時(shí)后就能穩(wěn)定生產(chǎn)REM30％的稀土硅鐵(含鋇)產(chǎn)品。該合金物理性能較好，斷面呈銀白色，不粉化，偏析小，稀土回收率大于96％(以REM30％合金為基準(zhǔn)噸)，冶煉一基準(zhǔn)噸的工藝電耗一般在9000-9800KWh。應(yīng)用本發(fā)明能使國內(nèi)眾多的硅鐵爐勿需改造，就可直接轉(zhuǎn)煉稀土硅鐵(含鋇)合金，由于其稀土收率高，綜合成本低，節(jié)約能源，可給企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益，充分有效地利用稀土資源，進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用1000-5000KVA硅鐵爐直接生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的工藝，其中在該工藝中理論碳與實(shí)際碳比例為0.87-0.93，稀土金屬與硅的比例為0.54-0.56，配制好的爐料均布爐堂并進(jìn)行冶煉，每隔2-3小時(shí)出一次合金于中間包中，待靜置3-5分鐘后，澆入鑄鐵錠中，其特征在于將含有46-60％REO的氟碳鈰鑭精礦粉(REFCO3)置于800-910℃的倒焰窯內(nèi)焙燒1小時(shí)，自然降溫，使灼燒失重率為18-20％；灼燒后的稀土精礦粉加入藍(lán)炭粉(粒度150-200目)、粘接劑，在壓力大于20MPa的制球機(jī)中制球；采用藍(lán)炭作還原劑冶煉；爐體功率密度采用75％硅鐵的冶煉參數(shù)，極心圓直徑為75％硅鐵冶煉參數(shù)的90-95％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1000-5000KVA硅鐵爐直接生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的工藝，其特征在于藍(lán)炭粒度為5-20mm。
3.根據(jù)權(quán)和要求1所述的1000-5000KVA硅鐵爐直接生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的工藝，其特征在于粘接劑采用聚丙酰胺或水玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1000-5000KVA硅鐵爐直接生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的工藝，其特征在于炭粉的加入量按稀土全部轉(zhuǎn)化為REC2所需理論碳量的1-6倍，制成球徑為20-55mm。
全文摘要
一種用1000—5000KVA硅鐵爐直接生產(chǎn)稀土硅鐵(含鋇)合金的工藝,其特征在于將含有46—60%的REO的氟碳鈰鑭精礦粉(REFCO
文檔編號C22C33/04GK1173548SQ97106958
公開日1998年2月18日 申請日期1997年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月6日
發(fā)明者袁洪斌, 許錫平, 吳永純 申請人:南京龍華特種合金研究所