[发明专利]一种硅钙合金的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种硅钙合金的冶炼方法。

背景技术

硅钙合金，是由元素硅、钙和铁组成的复合合金，是一种较为理想的复合脱氧剂、脱硫剂。被广泛应用于优质钢、低碳钢、不锈钢等钢种和镍基合金、钛基合金等特殊合金的生产当中；并适合作转炉练钢车间用的增温剂；还可以作铸铁的孕育剂和球墨铸铁生产中的添加剂。

目前，大部分硅钙金属的生产，都是以矿热炉为还原设备，将钙基材料、二氧化硅材料、炭基材料采用高温还原冶炼工艺，在1800-2200℃下采用混合冶炼工艺制得。比如：我国申请号为200810174712.X的发明专利。

其得到的硅钙合金成品内，一般钙含量很难达到30％、硅含量很难达到60％；但是，铝(Al)、磷(P)、硫(S)、碳(C)含量却较高，一般C＞0.8％，P＞0.05％，S＞0.06％，Al＞1.2％，因此，该类产品很容易粉化，大概过半月左右就从块状变为了粉状，一旦变为粉状，将无法直接使用，进而增加钢铁生产的成本。由于其原料中采用了炭基材料：粘接性煤、焦炭、兰炭的混合料，所以二氧化碳排放量巨大，不符合低碳、环保要求。并且，从该专利的有益效果知，其生产每吨成品的能耗为7800-9000kwh，能耗相当巨大。

发明内容

为了解决现有硅钙合金生产过程中二氧化碳排放量大、能耗高、成品质量低的问题，本发明目的在于提供一种硅钙合金的冶炼方法，其冶炼过程中二氧化碳排放量小、能耗低、成品质量高。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种硅钙合金的冶炼方法，将原料硅铁、金属钙、以及金属硅碎料投入中频炉中，在1250～1350℃下熔炼制得所述硅钙合金。

优选的，为了防止金属钙直接燃烧产生一氧化碳、或二氧化碳，最好将原料金属钙置于中频炉中部，因此，所述三种原料的加料步骤为：

(1)将硅铁的一部分投入中频炉底部；

(2)将金属钙全部加入中频炉中间；

(3)将剩余部分硅铁原料加入中频炉上层；

(4)将金属硅碎料加入到最上层。

本发明由于不使用炭基材料，所以在熔炼过程中产生的二氧化碳排放量很低。本发明炼成一吨成品硅钙用电大约在700度左右，远远低于其他冶炼方法。因此，本发明达到了节能减排的效果。

通过本发明方法制得的硅钙合金中，硅、钙含量可增加至：硅大于62％、钙大于33％，而P、S、C、AL等杂质含量降低至：C＜0.2，P＜0.02，S＜0.02，Al＜1，因此，通过本发明制得的硅钙合金质量更高。而且，由于硅钙含量提高、以及杂质含量的降低，所得的硅钙合金不会粉化。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行示意性说明，实施例以及相关说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明公开了一种硅钙合金的冶炼方法，将原料硅铁、金属钙、以及金属硅碎料投入中频炉中，在1250～1350℃下熔炼制得所述硅钙合金。

在生产加工之前，可按照硅钙合金成品中对于硅、钙的含量要求，再根据所选用的硅铁原料中硅的含量，可计算出所需要的三种原料数量、比例。

需要说明的是，由于不同牌号的硅铁中硅含量差别较大，如果采用硅含量较高的硅铁，如FeSi90Al 1.5，在冶炼时，就不需要加入金属硅碎料。因此，此时本发明中金属硅碎料的加入量可为零，即在原料中只要硅铁与金属钙，这都是本发明的保护范围。

本发明生产时：

首先，将20％的硅铁放入炉底，以防止金属钙直接燃烧；

其次，把金属钙全部放入炉体中部，然后把剩余硅铁全部加入；

最后，把金属硅碎料放入最上层，然后熔炼成液体，直接倒出、破碎做成成品。其中熔炼温度为1250～1350℃之间，熔炼时间再30分钟左右。

此方法和材料炼成一吨成品硅钙，用电大约700度，由于不使用碳，所以二氧化碳排放量很低，达到节能减排的效果。而目前其他冶炼方法炼成一吨相同元素含量硅钙用电量在1200度左右，二氧化碳的排放量相当大。另外此方法降低硅钙合金当中S，P，C的含量，对炼钢有相当大的益处，因为S，P，C在炼钢是属于有害元素。由于可以大幅度调整含量，所以能大幅度增加钢产品品质，质量。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。