專利名稱：一種生產(chǎn)低碳、微碳鐵合金的熱兌倒包方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)低碳、微碳鐵合金的熱兌倒包方法。
背景技術：
用硅或含硅合金作還原劑生產(chǎn)低碳、微碳鐵合金的現(xiàn)有方法常見于電硅熱法、真空固態(tài)脫炭法和熱兌法。
熱兌法也叫“波倫法”，它是19世紀初由法國人波倫發(fā)明的鐵合金爐外生產(chǎn)辦法，其特點是1、渣中過量的氧化物與較小量的含硅合金反應，得到幾乎不含硅的微碳合金；2、過量硅與氧化物反應，得到幾乎不含氧化物的渣，礦石利用率高。在該方法中，分別用不同的電爐熔煉得到液態(tài)硅合金(也有用固態(tài)硅鉻合金的)和鉻礦----石灰熔體，然后在其它容器內熱兌混合并發(fā)生反應，依靠爐料的顯熱和反應熱維持熔煉過程的高溫。在利用其它容器熱兌混合并發(fā)生反應時，通常采用搖包或倒包方法?，F(xiàn)有的熱兌倒包方法是采用兩個分離的熱兌包(即普通的鐵水包)進行往復倒包，即利用吊車(行車)將一個熱兌包內的反應物倒入另一個熱兌包，再利用吊車將該另一熱兌包內的反應物倒回前一個熱兌包，并由此循環(huán)往復。
現(xiàn)有的熱兌倒包方法存在著以下諸多問題第一，倒包時間長。每進行一次熱兌倒包需耗時10分鐘左右，一次生產(chǎn)作業(yè)共需倒包10次左右，總耗時1個小時以上，生產(chǎn)效率較低。
第二，安全性差。在倒包過程中，需利用行車在高位(3米以上)懸掛極重并盛裝有高熱物料的鐵水包進行作業(yè)，在將熔融狀礦料由一個鐵水包倒入另一鐵水包時，需由人工輔助鉤掛鐵水包的底部，倒包時還需進行對正操作，否則會在倒包時造成高熱物料向外溢出，整個操作過程不但耗時長，而且危險性高，稍有不慎，就會釀成安全事故。另外，當在操作過程中出現(xiàn)漏包(即某一盛裝高熱物料的鐵水包出現(xiàn)破裂)時，則處理過程遲緩，且需人工進行處理，這不但會造成原料的浪費，也是一種安全的隱患。
第三，為了完成倒包作業(yè)，需配置大型(如30～200噸)的吊運設備，并占用較大的工作場地，固定資產(chǎn)投資大。
第四，材料損耗大，產(chǎn)品合格率降低。由于用行車進行倒包作業(yè)的操作難度較大，易于在倒包過程中將成品倒灑在包外，從而造成材料損耗。另外，倒包過程中時間過長，導致溶體渣的溫度降低，渣成膠狀，原料之間反應不充分，造成材料損耗大，產(chǎn)品合格率降低。
因此，上述現(xiàn)有的熱兌倒包方法存在著缺陷，需要進行改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的即是對上述現(xiàn)有熱兌倒包方法進行改進，提供一種耗時短、操作安全、場地需求小、設備要求不高、材料損耗少的熱兌倒包方法。
本發(fā)明的熱兌倒包方法特別適宜于生產(chǎn)低碳、微碳鐵合金，其特征是按以下方式進行①、將用于熱兌反應的二頂部敞口的熱兌反應包A和熱兌反應包B的包口部位相連接而構成一連體包，在構成連體包時，讓二熱兌反應包A、B的頂部敞口邊沿所在的平面之間的夾角為60度～90度，由二熱兌反應包A、B所構成的連體包具有一轉動軸心，該轉動軸心位于二熱兌反應包A、B的軸心線之間夾角的角平分線上，設置一個對上述連體包進行驅動而使連體包繞其轉動軸心轉動的連體包驅動機構；②、將待熱兌的熔融狀礦料注入上述連體包中的一熱兌反應包A，并在該熱兌反應包A內投入還原劑；③、開動連體包驅動機構，使上述盛裝有熔融狀礦料的連體包繞連體包的轉動軸心偏轉一定角度，使未盛裝有熔融狀礦料的熱兌包B處于頂部敞口向上的狀態(tài)，將盛裝有熔融狀礦料的熱兌包A內的熔融狀礦料全部倒入熱兌包B，此后，再使連體包繞連體包的轉動軸心反向偏轉一定角度，使熱兌包A處于頂部敞口向上的狀態(tài)，將先前倒入熱兌包B內的熔融狀礦料重新倒回熱兌包A，并由此循環(huán)往復地進行倒包；④、在按上述方式往復倒包而完成熱兌倒包法工藝要求之后，開動熱兌反應包上的出鐵機構，將連體包內盛裝的合金和已反應的熔融狀礦料倒出，完成出料操作。
在本發(fā)明的步驟①中，二熱兌反應包A、B的頂部敞口邊沿所在的平面為一理想的數(shù)學平面，但在通常情況下，二熱兌反應包頂部的敞口端面本身即大致地分別構成了上述平面(如果該敞口端面足夠平的話)。
二熱兌反應包A、B的頂部敞口邊沿所在的平面之間的夾角可以根據(jù)實際需要在60度～90度之間適當選取。但是，試驗結果表明，當上述平面之間的夾角選取在75度～85度之間時，可以使倒包操作更為方便。在此夾角度下，既便于將礦熱爐熔化的的礦料倒入連體包，也便于向連體包內投入作為還原劑或添加劑的其它礦料，當然，也還便于倒包操作，即是往復地將物料從一個熱兌包倒入另一個熱兌包。
在使熱兌反應包A和熱兌反應包B的包口部位相連接時，可以采用常規(guī)的焊接或其它成熟連接工藝。
所設置的連體包驅動機構可以采用各種機構結構形式，如由電動機(或其它動力機構，如柴油發(fā)動機、水能機等等)和各式傳動機構(齒輪傳動或皮帶輪傳動等等)組成的往復旋轉式驅動機構等等。
在本發(fā)明的步驟②中，注入上述連體包中的熔融狀礦料通常是先由電爐進行了熔化，同時，除了在熱兌反應包內投入還原劑，如硅或含硅合金之外，還可以適當投入其它添加劑；上述礦熱爐熔煉過程及所加入的還原劑、添加劑的成份及比例等均可直接沿用現(xiàn)有技術，而非本發(fā)明的要點，故此處不再贅述。
在本發(fā)明的步驟③中，所說的使熱兌包A或B處于頂部敞口向上的狀態(tài)并不是特指熱兌包的軸線完全與水平面垂直的狀態(tài)。實際上，只要讓欲承接物料的熱兌包的頂部敞口大致向上，能夠接納倒入的物料且不會向外溢出即可。
往復倒包的過程可以是完全連續(xù)的(即是在將前一熱兌包中的物料倒入后一熱兌包之后，立即又將后一熱兌包中的物料倒回前一熱兌包，并由此循環(huán)往復)，但也可以時斷時續(xù)地進行。但通常情況下是連續(xù)地進行。
在本發(fā)明的步驟④中，往復倒包的次數(shù)可以根據(jù)實際需要進行選取，通常情況下，可以往復倒包5～15次左右(每單邊倒包算一次)。在本步驟中，所說的完成熱兌倒包法工藝要求即為現(xiàn)有熱兌倒包法的工藝質量要求，所述的熱兌反應包上的出鐵機構亦為現(xiàn)有結構，故無需贅述。
與前述現(xiàn)有同類方法相比較，本發(fā)明的熱兌倒包方法在進行倒包作業(yè)時的時間消耗大為減少。特別是在選取二熱兌反應包A、B的頂部敞口邊沿所在的平面之間的夾角為75度～85度時，進、出料和倒包過程將更為流暢，從而大大提高生產(chǎn)效率。經(jīng)實際驗證，在上述平面之間的夾角為75度～85度時，每次倒包耗時僅需1分多鐘。在整個熱兌混合反應過程中，若連續(xù)地往復倒包5～6次，則總耗時僅10分鐘左右，從而大大加快了倒包過程，節(jié)省了倒包作業(yè)時間。
由于大大縮短了倒包作業(yè)時間，前述現(xiàn)有方法由于倒包時間過長所造成的材料消耗過多、場地需求大、設備要求高、固定資產(chǎn)投資大的弊端也相應被消除，工人操作的安全性也大為提高。即使連體包中的某一熱兌包出現(xiàn)漏包現(xiàn)象，也可以很快地將物料倒入尚未滲漏的另一熱兌包內進行處理，而不會因此而引發(fā)原料的浪費和其它事故。
本發(fā)明的內容結合以下實施例作更進一步的說明，但本發(fā)明的內容不僅限于實施例中所涉及的內容。


圖1是實施例中所采用的連體包的結構示意圖。
圖2是圖1的C-C剖視圖。
圖3是圖2中的連體包處于倒包狀態(tài)時的結構示意圖。
具體實施例方式
本實施例中的生產(chǎn)低碳、微碳鐵合金的熱兌倒包方法按以下方式進行①、將用于熱兌反應的二頂部敞口的熱兌反應包A和熱兌反應包B的包口部位相連接而構成一連體包，如圖1～3所示。在構成連體包時，讓二熱兌反應包A、B的頂部敞口邊沿所在的平面之間的夾角為80度。需要說明的是，在本實施例中，二熱兌反應包A、B頂部的敞口端面1、2本身即分別構成了上述平面。另外，由二熱兌反應包A、B所構成的連體包具有一轉動軸心3，該轉動軸心位于二熱兌反應包A、B的軸心線4、5之間夾角的角平分線上。此處，設置了一個對上述連體包進行驅動而使連體包繞其轉動軸心3轉動的連體包驅動機構，該連體包驅動機構主要由支架6、電機7、傳動機構8和通過上述連體包轉動軸心3的轉軸9構成，所述轉軸9與連體包固定連接并由支架6支承，電機7輸出的動力經(jīng)傳動機構8傳遞到轉軸9，進而驅動轉軸9及連體包轉動。
②、將已由電爐熔化的待熱兌的熔融狀礦料注入上述連體包中的一熱兌反應包A，并在該熱兌反應包A內投入作為還原劑的硅鐵合金。在本實施例中，由電爐熔化的礦料為石灰和鉻礦，所得到的熔融狀礦料(溶體)含Cr2O330％～35％、CaO 39％～41％。所加入的還原劑中硅與熔融狀礦料的比例為Si∶Cr+Fe＝1∶2.5其中，Si為所加入硅鐵合金中含硅的總量，Cr和Fe為礦料中含量。
③、開動連體包驅動機構，使上述盛裝有熔融狀礦料的連體包繞連體包的轉動軸心偏轉一定角度，使未盛裝有熔融狀礦料的熱兌包B處于頂部敞口向上的狀態(tài)，從而將盛裝有熔融狀礦料的熱兌包A內的熔融狀礦料全部倒入熱兌包B，此后，再使連體包繞連體包的轉動軸心反向偏轉一定角度，使熱兌包A處于頂部敞口向上的狀態(tài)，將先前倒入熱兌包B內的熔融狀礦料重新倒回熱兌包A，并由此循環(huán)往復地進行倒包。在本實施例中，采用連續(xù)的不間斷倒包方式。
④、在按上述方式往復倒包6次之后(每單邊倒包算一次，即每將一熱兌包內的物料倒入另一熱兌包算一次)，即達到了熱兌倒包法工藝要求，此后，開動熱兌反應包上的出鐵機構，將連體包內盛裝的合金和已反應的熔融狀礦料倒出，完成出料操作(將反應渣留在連體包內作下一處理)。所得成品含Cr 60％～70％、C 0.01％～0.05％，Si＜0.5％。
留在連體包內的反應渣可以按以下方式作下一處理(但已不屬于本發(fā)明的內容)將硅或含硅合金(液體或固體)倒入連體包內，使之與上述反應渣反應，在反應過程中開動連體包驅動機構，進行往復倒包，反應工藝完成時，反應渣內幾乎不含鉻，同時得到含硅較低的硅鉻合金。打開熱兌反應包上的出鐵機構，將硅鉻和渣放出即可。
權利要求
1.一種生產(chǎn)低碳、微碳鐵合金的熱兌倒包方法，其特征是按以下方式進行①、將用于熱兌反應的二頂部敞口的熱兌反應包A和熱兌反應包B的包口部位相連接而構成一連體包，在構成連體包時，讓二熱兌反應包A、B的頂部敞口邊沿所在的平面之間的夾角為60度～90度，由二熱兌反應包A、B所構成的連體包具有一轉動軸心，該轉動軸心位于二熱兌反應包A、B的軸心線之間夾角的角平分線上，設置一個對上述連體包進行驅動而使連體包繞其轉動軸心轉動的連體包驅動機構；②、將待熱兌的熔融狀礦料注入上述連體包中的一熱兌反應包A，并在該熱兌反應包A內投入還原劑；③、開動連體包驅動機構，使上述盛裝有熔融狀礦料的連體包繞連體包的轉動軸心偏轉一定角度，使未盛裝有熔融狀礦料的熱兌包B處于頂部敞口向上的狀態(tài)，將盛裝有熔融狀礦料的熱兌包A內的熔融狀礦料全部倒入熱兌包B，此后，再使連體包繞連體包的轉動軸心反向偏轉一定角度，使熱兌包A處于頂部敞口向上的狀態(tài)，將先前倒入熱兌包B內的熔融狀礦料重新倒回熱兌包A，并由此循環(huán)往復地進行倒包；④、在按上述方式往復倒包而完成熱兌倒包法工藝要求之后，開動熱兌反應包上的出鐵機構，將連體包內盛裝的合金和已反應的熔融狀礦料倒出，完成出料操作。
2.如權利要求1所述的熱兌倒包方法，其特征是讓二熱兌反應包A、B的頂部敞口邊沿所在的平面之間的夾角為75度～85度。
全文摘要
一種生產(chǎn)低碳、微碳鐵合金的熱兌倒包方法，按以下方式進行①將用于熱兌反應的熱兌反應包A和熱兌反應包B的包口部位相連接而構成一連體包，設置一個使連體包繞其轉動軸心轉動的連體包驅動機構；②將待熱兌的熔融狀礦料注入連體包中的一熱兌反應包A，并在該熱兌反應包A內投入還原劑；③開動連體包驅動機構，將熱兌包A內的熔融狀礦料全部倒入熱兌包B，再將先前倒入熱兌包B內的熔融狀礦料重新倒回熱兌包A，并由此循環(huán)往復地進行倒包；④在按上述方式往復倒包而完成熱兌倒包法工藝要求之后，完成出料操作。本方法縮短了倒包時間，相應消除了現(xiàn)有方法中材料消耗多、場地需求大、設備要求高、固定資產(chǎn)投資大的弊端。
文檔編號C22C5/04GK1814841SQ20061002043
公開日2006年8月9日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權日2006年3月8日
發(fā)明者羊實 申請人:羊實