專利名稱：硅鈣合金的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種作為復(fù)合脫氧劑、脫硫劑或添加劑使用的硅鈣合金的冶煉方法。
背景技術(shù)：
硅鈣合金是由金屬硅、鈣和鐵組成的復(fù)合合金。鈣和硅與氧都有強(qiáng)親和力，特別是鈣，不僅與氧具有極強(qiáng)的親和力，而且與硫、氮都有很強(qiáng)的親和力，所以硅鈣合金是一種較為理想的復(fù)合脫氧劑、脫硫劑，被廣泛應(yīng)用于優(yōu)質(zhì)鋼、特殊鋼、特殊合金生產(chǎn)中，同時(shí)還可以作為鑄鐵的孕育劑和球磨鑄鐵生產(chǎn)中的添加劑。目前大部分硅鈣合金都是采用電硅加熱法生產(chǎn)的，即用硅石、石灰、焦炭、木塊和煙煤作為原料，在1800-2200°C條件下混合冶煉制得成品。采用傳統(tǒng)冶煉方法得到的硅鈣合金成品內(nèi)，經(jīng)檢測(cè)，鈣含量< 30%，硅含量< 60%，但鋁(Al)、磷(P)、硫(S)、碳(C)的含量卻較高，超過(guò)了國(guó)家規(guī)定的硅鈣合金要求(YB/T5051-2007規(guī)定C > O. 8%, P > O. 05%, S >
O.06%，Al > I. 2%)。因此，該類產(chǎn)品很容易粉化，一般15天左右就可以從塊狀變?yōu)榉蹱?，而變?yōu)榉蹱畹漠a(chǎn)品將無(wú)法直接使用，增加了鋼鐵生產(chǎn)的成本。同時(shí)由于原料中采用了碳基材料粘結(jié)性煤、焦炭、蘭炭的混合料，所以CO2排風(fēng)量巨大，不符合低碳、環(huán)保的要求；并且從上述專利的有益效果可知，生產(chǎn)每噸成品的能耗為7800-9000kwh，能耗也相對(duì)高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能、環(huán)保且所得成品質(zhì)量較高的硅鈣合金的冶煉方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案
本發(fā)明所述的硅鈣合金的冶煉方法，它包括下述步驟
第一步，分別稱取原料金屬鈣粒25-35份，硅鐵粉40-60份；
第二步，將硅鐵粉投入中頻爐中，升溫至1200-1400°C后熔煉25-30分鐘；
第三步，第三步，將金屬鈣粒加入中轉(zhuǎn)包中，將第二步熔煉的熔液對(duì)沖進(jìn)中轉(zhuǎn)包，然后倒入模具，降至常溫破碎后，即可得到硅鈣合金成品。所述原料金屬鈣粒中Ca含量> 99%，硅鐵粉中Si含量> 80%。如果所用硅鐵粉中的硅含量較低，所述原料中還包括金屬硅粉15-25份，第二步就替換為依次將硅鐵粉、金屬硅粉投入中頻爐中，升溫至1200-1400°C后熔煉25-30分鐘。所述原料金屬鈣粒中Ca含量> 99%，硅鐵粉中Si含量=74_80%，金屬硅粉中Si含量彡97%。得到的硅鈣合金成品中Ca含量> 30%, Si含量> 60%，其他的雜質(zhì)含量分別為 C 彡 O. 2%，Al 彡 1%，,P^O. 01%, S 彡 O. 002%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于原料中不使用碳基材料，所以熔煉時(shí)二氧化碳(CO2)排放量很低，不會(huì)污染大氣環(huán)境；生產(chǎn)一噸硅鈣合金成品用電大約400度(其他冶煉方法需要耗電1200度左右)，耗電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他冶煉方法，所以達(dá)到了節(jié)能減排的目的。制得的硅鈣合金成品中，硅和鈣的含量大大增加，而磷、硫、碳、鋁等雜質(zhì)的含量卻大大降低，使成品硅鈣合金的質(zhì)量更高，不會(huì)粉化，作為添加劑使用時(shí)，可以大幅度提高鋼產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
本發(fā)明所述的硅鈣合金的冶煉方法，它包括下述步驟
第一步，分別稱取原料Ca含量> 99%的金屬鈣粒30份，Si含量> 80%的硅鐵粉50份； 其中金屬鈣粒的粒徑為l_30mm，如粒度過(guò)小，高溫熔液會(huì)造成鈣元素的燒損；
第二步，將硅鐵粉投入中頻爐中，升溫至1200-1400°C后熔煉27分鐘；
第三步，將金屬鈣粒加入中轉(zhuǎn)包中，將第二步熔煉的熔液對(duì)沖進(jìn)中轉(zhuǎn)包，然后倒入模具，降至常溫破碎后，即可得到Ca含量> 30%, Si含量>60%，其他雜質(zhì)含量分別降至 C彡O. 2%，Al彡1%，,P^O. 01%, S彡O. 002%的硅鈣合金成品。如果取原料金屬鈣粒25份，硅鐵粉40份時(shí)，第二步的冶煉時(shí)間可適當(dāng)縮短至25 分鐘。當(dāng)取原料金屬鈣粒35份，硅鐵粉60份時(shí)，第二步的冶煉時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)至30分鐘。所用原料的指標(biāo)參考
金屬鈣(Ca99. 00) Ca ^ 99, N ^ O. 1，Cl ( O. 35，Mg ( O. 30，
Cu ( O. 08，Ni ( O. 004，Mn ( O. 02，Si ( O. 01，F(xiàn)e ( O. 04，Al ^ O. 01 ；
硅鐵(FeSi90All. 5) Si =87. 0-95. O, Mn ( O. 4，Cr ( O. 2，
P 彡 O. 04，S 彡 O. 02，C 彡 O. 2，Ca 彡 I. 5, Al ^ I. 5 ；
金屬硅=Si 彡 97. O, Fe 彡 I. O, Ca 彡 I. O。實(shí)施例2:
第一步，分別稱取原料Ca含量> 99%的金屬鈣粒30份，Si含量=74-80%的硅鐵粉50 份，Si含量彡97%的金屬硅粉20份；
其中金屬鈣粒的粒徑為l_30mm，如粒度過(guò)小，高溫熔液會(huì)造成鈣元素的燒損；金屬硅粉的粒度要小于5mm ；
第二步，將硅鐵粉投入到中頻爐爐底，金屬硅粉放在上層，將中頻爐升溫至 1200-1400°C后熔煉27分鐘；
第三步，將金屬鈣粒加入中轉(zhuǎn)包中，將第二步熔煉的熔液對(duì)沖進(jìn)中轉(zhuǎn)包，然后倒入模具，降至常溫破碎后，即可得到Ca含量> 30%, Si含量>60%，其他雜質(zhì)含量分別為 C彡O. 2%，Al ( 1%,，P彡O. 01%, S彡O. 002%的硅鈣合金成品。上述原料金屬鈣粒、硅鐵粉和金屬硅粉之間的比例可以為金屬鈣粒硅鐵粉金屬硅粉=25:40:15，這樣第二步的熔煉時(shí)間可以縮短至25分鐘；當(dāng)原料金屬鈣粒、硅鐵粉和金屬硅粉之間的比例為金屬鈣粒硅鐵粉金屬硅粉=35:60:25時(shí)，第二步的熔煉時(shí)間可以延長(zhǎng)至30分鐘。所用原料的指標(biāo)參考
金屬鈣(Ca99. 00) Ca ^ 99, N ^ O. 1，Cl 彡 O. 35，Mg 彡 O. 30，Cu ≤ O. 08，Ni ≤硅鐵(FeSi75-A)
P≤ O. 035
金屬娃Si
O. 004，Mn ≤ O. 02，Si≤ O. 01，F(xiàn)e ≤ Si=74. 0-80. O, Mn ≤ O. 4 , Cr ^ O. O. 02，C ≤ O. I ；
O, Fe ≤ I. O, Ca ≤ I. O。
O. 04，Al ^ O. 01 ； 3，
權(quán)利要求
1.一種硅鈣合金的冶煉方法，其特征在于它包括下述步驟第一步，分別稱取原料金屬鈣粒25-35份，硅鐵粉40-60份。
2.第二步，將硅鐵粉投入中頻爐中，升溫至1200-1400°C后熔煉25-30分鐘；第三步，將金屬鈣粒加入中轉(zhuǎn)包中，將第二步熔煉的熔液對(duì)沖進(jìn)中轉(zhuǎn)包，然后倒入模具，降至常溫破碎后，即可得到硅鈣合金成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅鈣合金的冶煉方法，其特征在于所述原料金屬鈣粒中Ca 含量> 99%，硅鐵粉中Si含量> 80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅鈣合金的冶煉方法，其特征在于所述原料中還包括金屬硅粉15-25份，所述第二步替換為依次將硅鐵粉、金屬硅粉投入中頻爐中，升溫至 1200-1400°C后熔煉 25-30 分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅鈣合金的冶煉方法，其特征在于所述原料金屬鈣粒中Ca 含量> 99%，硅鐵粉中Si含量=74-80%，金屬硅粉中Si含量> 97%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅鈣合金的冶煉方法，首先將取原料硅鐵粉40-60份、金屬硅粉15-25份投入中頻爐中，升溫至1200-1400℃后熔煉25-30分鐘；將得到的熔液對(duì)沖入裝有金屬鈣粒25-35份的中轉(zhuǎn)包中，然后倒入模具，降至常溫破碎后，即可得到硅鈣合金成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于原料中不使用碳基材料，所以熔煉時(shí)CO2排放量很低，不會(huì)污染大氣環(huán)境；生產(chǎn)一噸硅鈣合金成品用電大約400度，耗電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他冶煉方法。制得的硅鈣合金成品中，硅和鈣的含量大大增加，使成品硅鈣合金的質(zhì)量更高，不會(huì)粉化，作為添加劑使用時(shí)，可以大幅度提高鋼產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量。
文檔編號(hào)C21C7/064GK102586645SQ20121007236
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者周宏偉, 羅文斌 申請(qǐng)人:鄭州萬(wàn)隆冶金爐料有限公司