專(zhuān)利名稱(chēng):高品位硅鈣合金及其冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及冶煉領(lǐng)域,特別是涉及一種高品位硅鈣合金及其冶煉方法。
背景枝術(shù)硅鈣合金在煉鋼中作為脫氧劑,其主要元素鈣(Ca)含量為30%左右,硅(Si)含量為60%左右。傳統(tǒng)的生產(chǎn)硅鈣合金的方法是(見(jiàn)《鐵合金生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》,冶金工業(yè)出版社,1998年4月出版,第31-37頁(yè)。)在礦熱電爐中,以石灰、硅石、焦炭為主要原料,在高溫條件下反應(yīng)生成硅鈣合金。實(shí)際上,熔煉硅鈣合金的電爐中主要有下列反應(yīng)(1)(2)(3)(4)其中經(jīng)過(guò)式(2)反應(yīng)生成的中間產(chǎn)物CaC2,俗稱(chēng)電石,各項(xiàng)反應(yīng)生成的CO在高溫爐口遇到O2后生成CO2。
由于礦熱電爐中溫度分布極不均勻,工藝過(guò)程較難控制,原料中雜質(zhì)較多,生成合金中鈣元素的一部分在冶煉過(guò)程中又發(fā)生其它化學(xué)反應(yīng),元素回收率低,操作程序繁雜,產(chǎn)品含鈣(Ca)量一般為24%-35%。近年來(lái),有幾種用中頻感應(yīng)爐冶煉硅鈣合金的方法,申請(qǐng)?zhí)枮?8100575.6的發(fā)明專(zhuān)利所公開(kāi)的用中頻爐冶煉硅鈣合金的方法,使用的主要原料是非導(dǎo)電粉狀物質(zhì)(石灰、硅石、焦炭等),坩堝內(nèi)的原料不能產(chǎn)生有效感應(yīng)渦電流,僅依靠坩堝升溫后的熱能加熱原料來(lái)達(dá)到反應(yīng)溫度,升溫速度慢,生產(chǎn)效率低,并未充分發(fā)揮中頻爐感應(yīng)冶煉的特點(diǎn),產(chǎn)品的含鈣量與礦熱爐相同。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的用電石(CaC2)、硅石(SiO2)為原料,所用原料配比是(用量為重量份)電石100,硅石80-100;所用的電石是非粉狀(粒度大于2毫米),按一層電石上覆蓋一層硅石的方法將原料一次裝入中頻感應(yīng)電爐的石墨坩堝;在中頻爐感應(yīng)線(xiàn)圈與石墨坩堝之間應(yīng)填充適當(dāng)厚度的玻璃纖維布、云母片、石棉板、鎂砂等絕緣絕熱材料。升溫約0.5-1小時(shí)達(dá)到反應(yīng)溫度(T=1566℃),在1600℃——1700℃冶煉狀態(tài)下,熔煉1.5-2小時(shí),鎮(zhèn)靜2-5分鐘、經(jīng)過(guò)傾爐、分渣、澆注、脫模、精整等常規(guī)工藝獲得高品位硅鈣合金。
該工藝的主要原理是利用電石的可導(dǎo)電特性和非抗磁性,在由中頻感應(yīng)爐產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中感應(yīng)產(chǎn)生渦電流,引起電石(非粉狀)自身迅速升溫,并將熱傳遞給硅石,與硅石共熱至反應(yīng)溫度(T=1566℃)。爐內(nèi)的主要化學(xué)反應(yīng)為。
利用本方法制得的高品位硅鈣合金的組成為(重量百分比),鈣(Ca)45%-55%,硅(Si)35%-50%,碳(C)不超過(guò)1%,鋁(Al)、磷(P)、硫(S)有害雜質(zhì)不超過(guò)2.5%,余為常規(guī)不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、產(chǎn)品含鈣量高,可充分去除鋼液中氧、硫、磷、氮等雜質(zhì),有效防止硅元素超量熔入鋼中;2、原料一次投入、分布均勻、化學(xué)反應(yīng)同步,減少冶煉時(shí)間,操作工序簡(jiǎn)便,提高生產(chǎn)效率;3、不使用有害物質(zhì)含量高的石灰、焦炭作原料,減少環(huán)境污染。
權(quán)利要求
1.一種高品位硅鈣合金,其特征在于所述的高品位硅鈣合金的組成為(重量百分比),鈣(Ca)45%-55%、硅(Si)35-50%,碳(C)不超過(guò)1%,鋁(Al)、磷(P)、硫(S)有害雜質(zhì)不超過(guò)2.5%,余為不可避免的雜質(zhì)。
2.一種高品位硅鈣合金的冶煉方法,其特征在于冶煉該產(chǎn)品所用的原料是電石(CaC2),硅石(SiO2);所用原料配比是(用量為重量份)電石100,硅石80-100;所用的電石是非粉狀(粒度大于2毫米),按一層電石上覆蓋一層硅石的方法將原料一次裝入中頻感應(yīng)電爐的石墨坩堝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高品位硅鈣合金及其冶煉方法。該產(chǎn)品的含鈣量為45%-55%、含硅量為35%-50%。冶煉該產(chǎn)品所用的原料是電石(CaC
文檔編號(hào)C22C29/00GK1407125SQ01133238
公開(kāi)日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2001年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月13日
發(fā)明者曹啟平 申請(qǐng)人:曹啟平