[发明专利]一种用感应炉冶炼铁合金的方法及专用感应炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种用感应炉冶炼铁合金的方法及专用感应炉，属于通过感应炉全部用金属氧化物还原冶炼铁合金技术领域。

背景技术

铁合金还原性冶炼，一般传统工艺都是使用高炉、冲天炉、电弧炉、矿热炉等进行，存在问题是：成本高、投资大，高耗能、高污染，CO₂排放量大，也是国家产业政策严格控制的冶炼方式。感应炉由于是通过电磁感应加热，一般选用导电率高的金属物冶炼，不能全部选用导电率低的金属氧化物进行冶炼，全部采用金属氧化物通过感应炉冶炼铁合金可以解决背景技术存在的问题。

发明内容

本发明提供一种用感应炉冶炼铁合金的方法及专用感应炉，通过感应炉全部用金属氧化物还原冶炼铁合金，加热速度快、生产效率高、无污染、低耗能，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种用感应炉冶炼铁合金的专用感应炉，包含不锈钢板炉壳、绝缘层、环绕感应线圈、阻热耐火材料、石墨炉胆和石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层，不锈钢板炉壳内设置绝缘层，绝缘层内设有环绕感应线圈，环绕感应线圈内设有阻热耐火材料，阻热耐火材料内设有石墨炉胆，石墨炉胆内设有石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层。

所述不锈钢板炉壳外侧设有炉体耳轴。

所述石墨炉胆有两种结构，①分体结构，多块石墨板拼接成坩埚形状，石墨板内表面为凹凸不平形状，以便悬挂粘接打结耐火材料，例如：在石墨板内表面设有横竖条纹等；②石墨砖整体砌筑结构，石墨砖砌筑成坩埚形状，内表面凹凸不平，以便悬挂粘接打结耐火材料。石墨砖砌筑，可以克服板状石墨应力集中、断裂问题，降低石墨成本。

所述石墨炉胆的截面为矩形，长宽比的范围是：4比1至6比1，通过实验证明，上述长宽比的矩形截面，热传导（热对流）距离最佳，升温快、能耗低，热能利用系数高。

一种用感应炉冶炼铁合金的方法，包含如下工艺步骤：

①原料选用，全部选用金属氧化物为原料，例如锰矿、铬矿等；加入白灰、萤石、兰炭粉末、粘结剂制成造球原料；

②原料成型：造球原料滚动造球，成为球团；然后自然风化，提高球团强度，风化时间24小时以上；

③球团进回转窑焙烧，窑体温度控制在1100-1250℃、焙烧到球团预熔状态；

④球团进入专用感应炉熔融还原，全部用球团作为熔融原料，该专用感应炉包含不锈钢板炉壳、绝缘层、环绕感应线圈、阻热耐火材料、石墨炉胆和石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层，不锈钢板炉壳内设置绝缘层，绝缘层内设有环绕感应线圈，环绕感应线圈内设有阻热耐火材料，阻热耐火材料内设有石墨炉胆，石墨炉胆内设有石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层；

⑤熔融还原，炉内温度自动控制1450℃，上升到1450℃，保持15-20分钟，完成铁合金冶炼。

熔融完成以后，将熔融液体倒入合金包一，镇静10-15分钟，然后入模成型。

一种用感应炉冶炼铁合金的方法，包含如下工艺步骤：

①原料选用，全部选用金属氧化物为原料，例如锰矿、铬矿等；加入白灰、萤石、兰炭粉末、粘结剂混合为成型原料；

②原料成型：成型原料压缩成蜂窝孔状原料块；然后自然风化，提高强度，风化时间24小时以上；

③全部用原料块作为熔融原料，通过专用感应炉进行熔融还原，该专用感应炉包含不锈钢板炉壳、绝缘层、环绕感应线圈、阻热耐火材料、石墨炉胆和石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层，不锈钢板炉壳内设置绝缘层，绝缘层内设有环绕感应线圈，环绕感应线圈内设有阻热耐火材料，阻热耐火材料内设有石墨炉胆，石墨炉胆内设有石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层；

④设有环形轨道上，环形轨道上设置平车，专用感应炉设置在平车上，在环形轨道上设有装料平台、预热工位、冶炼工位和浇注工位；

⑤在装料平台，原料块孔对孔装入专用感应炉中，原料块的蜂窝孔上下相通；装好料的专用感应炉沿环形轨道移动至预热工位通过热风进行预热；预热后的专用感应炉沿环形轨道移动至冶炼工位，进行熔融还原，炉内温度自动控制1450℃，上升到1450℃，保持15-20分钟，完成铁合金冶炼，最后移动至浇注工位，将熔融液体浇注到合金包；专用感应炉再沿环形轨道移动至装料平台，进行下一循环。

为提高效率，所述的专用感应炉数量为多个，环形轨道上设置多台平车，每个专用感应炉设置在一台平车上，一个专用感应炉在装料平台装料，同时几个专用感应炉在预热工位预热、1个专用感应炉在冶炼工位冶炼、1个专用感应炉在浇注工位浇注。