[其他]冶炼硅铁的新方法

说明书

本发明属于冶金领域，特别适用于冶炼硅铁的制造方法。采用本发明方法生产硅铁，能够使用氧化铁料全部替换现有技术中使用钢屑进行冶炼硅铁，本发明方法采取先将氧化铁料、焦粒、硅石按所设定成分进行混料并装炉冶炼。采用本发明方法具有降低电耗、焦耗和电极糊等特点，并有三根电极工作稳定，三相电流均衡，炉内坩埚化料区宽，自动沉料顺利，产品化学成分稳定，减轻了操作人员的体力劳动等优点。

本发明属于冶金领域中铁合金的制取方法，特别适用于冶炼硅铁的方法。

硅铁的生产是以天然硅石为原料，利用冶金焦作还原剂并配加一定量的含铁料在矿热电炉中冶炼。

现在生产硅铁中配入的含铁料均是碳素钢屑，其加入量均少于硅石和焦碳，加上钢屑的粒度难以保证，因而不可避免的造成在炉内钢屑的分布不均匀，引起炉内电阻值分布不均匀和频繁波动，难以稳定电极和合金成分的一致。

苏联L/едябцнскцц厂作过采用轧钢的氧化铁皮代替钢屑冶炼含硅75%硅铁试验，冶炼电耗增加了2.5%，焦耗增加了4.3%（BblcokokpeM-HucTble CpeppocnnaBbl 1961，109-112）。

本发明提供一种能够降低电耗和焦耗的冶炼硅铁的新方法。

本发明冶炼硅铁的新方法叙述如下。

本发明采用含Fe₂O₃、Fe₃O₄和FeO等氧化物组成的含铁料全部代替钢屑，按照设计成分所要求冶炼硅铁的含硅量由硅石、冶金焦和氧化铁料组成冶炼炉料。

本方法区别于现有生产硅铁方法的显著特点是，第一步，氧化铁料和冶金焦均匀混合，再与硅石混合，组成混合炉料。

采用本发明所取得的效果作如下说明。

冶炼硅铁的矿热电炉炉内熔池的主要电路可简化为炉料与熔池的并联电路，由附图1给出。

附图1中：I₁为电极电流，I₂为熔池电流，I₃为炉料电流;B₁为电弧电阻，R₂为熔液电阻，R₃为炉料电阻，V为有效相电压。而操作电阻R为：

R=R₃(R₁+R₂)/R₃+R₁+R₂

由于氧化铁料要比钢屑的电阻值大，从而提高了R₃值，提高了操作电阻R，利于电极深插，由于R₃增大，使I₃降低，则I₂增大，导致炉内熔池功率的提高，热量更集中于电弧下的坩埚反应区，提高了坩埚反应区的温度，扩大了坩埚高温反应区的容积，增加了反应面积，提高了硅的还原速度和还原数量。

采用本发明的方法要求先将氧化铁料和焦粒混合均匀，保证它们的紧密接触，因而可以保证氧化铁先于硅石中的二氧化硅早期被还原，从而避免了铁氧化物与硅石中二氧化硅起反应生成低熔点的硅酸铁熔体，保持熔体所应具有的高温，可以避免由于氧化铁料代替钢屑容易引起的降低熔体温度的缺陷。

采用本发明的新工艺，炉内整体炉料的电阻值均匀，电场分布均匀，三根电极的插入深度均稀，三相电极的电流平衡，三相电极的功率分配均匀，炉内温度场均匀，从而保证了三根电极埋入炉料内端部所形成的三个坩埚反应区在炉内大致相同的水平高度上，利于三个坩埚的沟通，利于硅铁液的集聚，出铁口位置稳定。

采用本发明的方法，在冶炼硅铁过程中炉口自动沉料的区域扩大，沉料均匀，由于电极插入炉料深，确保了炉口低料线操作，炉口冒火均匀。基本不刺火，闷烧的好，热损失小。

本发明的方法炉口采用锥体宽大的料面，使三相电极周围在冶炼过程中有足够的热料补充。

由于采用自动沉料法冶炼，大大减少了捣炉次数，热效率明显提高，并可以充分利用炉口温度预热冷料。