一種利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵合金制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈣是鋼鐵冶煉過程中配入的一種堿性爐料，用鈣來處理鋼液是鋼液脫氧的一種重要手段，鈣的脫氧能力很強(qiáng)，但在煉鋼溫度下的鈣蒸汽壓非常高，而且鈣在鋼液中的溶解度很小，因此，用單一的鈣脫氧損耗太大。為了提高鈣的脫氧能力，通常鈣以硅鈣、鋁鈣硅鐵合金、鋁鈣的形式添加到鋼液中去的。由于鋁鈣硅鐵合金脫氧速度快，脫氧能力好，在精煉鋼脫氧處理中較多地被采用。但是目前制備鋁鈣硅鐵合金的工藝復(fù)雜，原料昂貴，生產(chǎn)成本尚O
[0003]鋁加工過程中產(chǎn)生大量的鋁渣，鋁渣中含有大量的金屬鋁和含鋁的化合物，直接丟棄不僅造成浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。鋼渣是煉鋼過程排出的熔渣，鋼渣主要是金屬爐料中各元素被氧化后生成的氧化物，被侵蝕的爐襯料、金屬爐料帶入的雜質(zhì)和胃調(diào)整鋼渣性質(zhì)而特意加入的造渣材料，鋼渣的主要礦物組成為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鐵酸二鈣、氧化鐵、氧化鎂等。世界各國的冶金工業(yè)，每生產(chǎn)I噸粗鋼都會(huì)排放約150kg的鋼渣，全世界每年排放鋼渣量約1-1.5億噸，我國鋼渣的利用率低，積存的鋼渣不僅占用了土地，污染了環(huán)境，而且浪費(fèi)了資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，利用鋼渣和鋁渣復(fù)合廢氣物為主要原料，價(jià)格低廉但反應(yīng)活性較高的煙煤為還原劑，通過合理調(diào)整比例制備鋁鈣硅鐵合金，不僅克服了單獨(dú)一種固體廢棄物成分的局限性，而且降低了生產(chǎn)成本，做到了變廢為寶，避免了環(huán)境污染。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，包括以下步驟:
[0007](I)配料:按照鋼渣30_50wt%:鋁渣20_40wt%:煙煤15_30wt%的重量配比稱取原料；
[0008](2)制球:將鋼渣與氧氣充分接觸，進(jìn)行熔煉成熔融態(tài)，然后進(jìn)行冷卻、破碎、篩選，得到預(yù)處理的鋼渣，然后將預(yù)處理后的鋼渣與鋁渣、煙煤分別球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料總重量的15_20被％的紙漿廢液作為結(jié)合劑，混合制球，然后烘干到水份小于1% ;
[0009](3)電熱法制備鋁鈣硅鐵合金:將干燥后的球料送入礦熱爐，在2200-2800°C溫度下冶煉，每隔2小時(shí)，放出鋁鈣硅鐵合金，吹氧10-15分鐘，靜置除渣后鑄錠。
[0010]步驟(2)中所述的紙漿廢液采用造紙廠產(chǎn)生的紙漿廢液，含有效物質(zhì)木質(zhì)磺酸鹽含量 55-75%。
[0011]步驟(3)中所述的將干燥后的球料送入礦熱爐，在2500°C溫度下冶煉。
[0012]所述的鋁鈣硅鐵合金的主要成分重量百分比為:鋁含量30-40 %、鈣含量20-30%、硅10-15%、不可避免的雜質(zhì)彡1%、鐵余量。
[0013]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0014]本發(fā)明的利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，利用鋼渣和鋁渣復(fù)合廢氣物為主要原料，價(jià)格低廉但反應(yīng)活性較高的煙煤為還原劑，通過合理調(diào)整比例制備鋁鈣硅鐵合金，不僅克服了單獨(dú)一種固體廢棄物成分的局限性，而且降低了生產(chǎn)成本，做到了變廢為寶，避免了環(huán)境污染，制備的鋁鈣硅鐵合金中含量30-40%、鈣含量20-30%、硅10-15%、不可避免的雜質(zhì)(I %、鐵余量，用來處理鋼液，脫氧速度快，脫氧能力好。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明不僅限于這些實(shí)施例，在未脫離本發(fā)明宗旨的前提下，所作的任何改進(jìn)均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0016]實(shí)施例1:
[0017]一種利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，包括以下步驟:
[0018](I)配料:按照鋼渣30wt%:銷渣40wt%:煙煤30wt%的重量配比稱取原料；
[0019](2)制球:將鋼渣與氧氣充分接觸，進(jìn)行熔煉成熔融態(tài)，然后進(jìn)行冷卻、破碎、篩選，得到預(yù)處理的鋼渣，然后將預(yù)處理后的鋼渣與鋁渣、煙煤分別球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料總重量的20wt %的紙漿廢液作為結(jié)合劑，混合制球，然后烘干到水份小于I %，所述的紙漿廢液采用造紙廠產(chǎn)生的紙漿廢液，含有效物質(zhì)木質(zhì)磺酸鹽含量55-75 %。
[0020](3)電熱法制備鋁鈣硅鐵合金:將干燥后的球料送入礦熱爐，在2200°C溫度下冶煉，每隔2小時(shí)，放出鋁鈣硅鐵合金，吹氧15分鐘，靜置除渣后鑄錠。
[0021]本實(shí)施例1制備的鋁鈣硅鐵合金中主要元素質(zhì)量百分比為:鋁含量30.58%、鈣含量22.25%、硅含量11.67%、鐵含量35.42%、不可避免的雜質(zhì)0.08%。
[0022]實(shí)施例2:
[0023]一種利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0024](I)配料:按照鋼渣40wt%:銷渣30wt%:煙煤30wt%的重量配比稱取原料；
[0025](2)制球:將鋼渣與氧氣充分接觸，進(jìn)行熔煉成熔融態(tài)，然后進(jìn)行冷卻、破碎、篩選，得到預(yù)處理的鋼渣，然后將預(yù)處理后的鋼渣與鋁渣、煙煤分別球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料總重量的18wt %的紙漿廢液作為結(jié)合劑，混合制球，然后烘干到水份小于1% ;所述的紙漿廢液采用造紙廠產(chǎn)生的紙漿廢液，含有效物質(zhì)木質(zhì)磺酸鹽含量55-75%。
[0026](3)電熱法制備鋁鈣硅鐵合金:將干燥后的球料送入礦熱爐，在2500°C溫度下冶煉，每隔2小時(shí)，放出鋁鈣硅鐵合金，吹氧10分鐘，靜置除渣后鑄錠。
[0027]本實(shí)施例1制備的鋁鈣硅鐵合金中主要元素質(zhì)量百分比為:鋁含量35.72%、鈣含量25.67%、硅含量13.32%、鐵含量25.24%、不可避免的雜質(zhì)0.05%。
[0028]實(shí)施例3:
[0029]一種利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0030](I)配料:按照鋼渣50wt%:銷渣25wt%:煙煤25wt%的重量配比稱取原料；
[0031](2)制球:將鋼渣與氧氣充分接觸，進(jìn)行熔煉成熔融態(tài)，然后進(jìn)行冷卻、破碎、篩選，得到預(yù)處理的鋼渣，然后將預(yù)處理后的鋼渣與鋁渣、煙煤分別球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料總重量的15wt %的紙漿廢液作為結(jié)合劑，混合制球，然后烘干到水份小于1% ;所述的紙漿廢液采用造紙廠產(chǎn)生的紙漿廢液，含有效物質(zhì)木質(zhì)磺酸鹽含量55-75%。
[0032](3)電熱法制備鋁鈣硅鐵合金:將干燥后的球料送入礦熱爐，在2800°C溫度下冶煉，每隔2小時(shí)，放出鋁鈣硅鐵合金，吹氧15分鐘，靜置除渣后鑄錠。
[0033]本實(shí)施例3制備的鋁鈣硅鐵合金中主要元素質(zhì)量百分比為:鋁含量38.62%、鈣含量28.22%、硅含量14.50%、鐵含量17.66%、不可避免的雜質(zhì)1%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)配料:按照鋼渣30-50wt%:鋁渣20-40wt%:煙煤15_30wt%的重量配比稱取原料； (2)制球:將鋼渣與氧氣充分接觸，進(jìn)行熔煉成熔融態(tài)，然后進(jìn)行冷卻、破碎、篩選，得到預(yù)處理的鋼渣，然后將預(yù)處理后的鋼渣與鋁渣、煙煤分別球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料總重量的15_20被％的紙漿廢液作為結(jié)合劑，混合制球，然后烘干到水份小于1% ； (3)電熱法制備鋁鈣硅鐵合金:將干燥后的球料送入礦熱爐，在2200-2800°C溫度下冶煉，每隔2小時(shí)，放出鋁鈣硅鐵合金，吹氧10-15分鐘，靜置除渣后鑄錠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，其特征在于:步驟(2)中所述的紙漿廢液采用造紙廠產(chǎn)生的紙漿廢液，含有效物質(zhì)木質(zhì)磺酸鹽含量55-75%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，其特征在于:步驟⑶中所述的將干燥后的球料送入礦熱爐，在2500°C溫度下冶煉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，其特征在于:所述的鋁鈣硅鐵合金的主要成分重量百分比為:鋁含量30-40%、鈣含量20-30%、硅10-15%、不可避免的雜質(zhì)彡1%、鐵余量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，包括步驟：(1)配料：按鋼渣30-50wt％：鋁渣20-40wt％：煙煤15-30wt％的重量比稱取原料；(2)制球：將鋼渣與氧氣充分接觸，熔煉成熔融態(tài)，然后進(jìn)行冷卻、破碎、篩選得到預(yù)處理的鋼渣，將預(yù)處理的鋼渣與鋁渣、煙煤球磨到小于2mm，混合，加入其原料總重量的15-20wt％的紙漿廢液制球，烘干；(3)制備鋁鈣硅鐵合金：將干燥后的球料送入礦熱爐，在2200-2800℃溫度下冶煉。本發(fā)明的利用鋼渣和鋁渣制備鋁鈣硅鐵合金的方法，利用鋼渣和鋁渣復(fù)合廢氣物為主要原料，價(jià)格低廉但反應(yīng)活性較高的煙煤為還原劑，通過合理調(diào)整比例制備鋁鈣硅鐵合金，降低生產(chǎn)成本，變廢為寶，避免環(huán)境污染，制備的鋁鈣硅鐵合金處理鋼液，脫氧速度快，脫氧能力好。
【IPC分類】C22B7-04, C22B5-10, C22B4-06
【公開號(hào)】CN104694752
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510063535
【發(fā)明人】梅百榮
【申請(qǐng)人】銅陵百榮新型材料鑄件有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日