[发明专利]一种采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒的方法

说明书

本发明公开了一种采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒的方法，该方法采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒，该设备包括旋转粒化系统、冷却系统和金属颗粒收集结构；旋转粒化系统中熔融金属注入转杯，通过驱动电机的驱动带动转杯转动，使熔融金属从转杯侧壁上的孔飞出粒化；冷却系统用于飞溅出来金属颗粒冷却；金属颗粒收集结构对下落的金属颗粒进行收集，该方法首先加硅铁锭，得到熔融状态的硅铁液，然后调整驱动电机，使得转杯达到目标转速，再将硅铁液注入转杯中，开始粒化，得到硅铁颗粒。本发明方法由于不需要高压，从而大大降低了能耗；另外由于该方法不会产生大量碎石，减少能耗和成本；没有噪音，不会造成环境污染。

技术领域

本发明涉及冶金工程技术领域，尤其涉及一种采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒的方法。

背景技术

硅铁是硅和铁组成的铁合金，硅铁合金作为钢铁工业的基础炉料之一，是炼钢和铸钢的重要原料，可改善钢的理化性能和铸件的机械性能，其产量、品种及质量直接影响钢铁工业的生产和发展，因此对于国防、机械、精密制造、日用家电等行业也非常重要。

钢中加入硅铁之后，使钢液中的氧含量降低，得到力学性能良好的钢材。硅铁作为合金添加剂，调整钢中合金元素的含量，还可以作为生产钒铁、钼铁等铁合金的还原剂。一种采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒的方法

工业上生产硅铁的方式繁多。目前，国内大部分铁合金厂及国外部分小型的铁合金厂在生产粒状脆性铁合金时，主要采用的生产工艺是：模铸+机械破碎的方法来获得用户所需的铁合金颗粒。这种传统的制粒工艺存在以下几方面的问题：破碎会产生大量碎石，粉化率高，重新处理这些细小颗粒会增加能耗和成本。在浇铸过程中，铁合金液飞溅和破碎过程产品变粉造成的损失均达4％以上，国内某锰铁厂中碳锰铁的粉化率甚至达到了16％～17％。模铸后的铁合金成分偏析严重、疏松多孔，产品性质不均匀。硅铁合金模铸后破碎得到的团块颗粒，其上、下部之间硅元素含量之差可达20%以上。噪音及环境污染严重。机械破碎噪音非常的大，破碎的粉尘也大，因而环境污染严重。

国外大部分铁合金厂及国外部分小型的铁合金厂在生产粒状脆性铁合金时，主要采用的生产工艺是:GRANSHOT 粒化工艺。该工艺是瑞典乌德霍姆（UHT）公司于 1970年开发研制的一套专门用于金属液直接粒化生产的装置，是目前应用最广泛、最典型的金属粒化工艺。其粒化原理为:金属液由中间包流出，直接落到位于粒化罐中心的耐火喷头上，与喷头发生碰撞，飞溅形成液滴，并均匀地分布于液化罐内水的表面。这些金属液滴在沉降到粒化罐底部的过程中，与对流的冷却水发生热交换，完成金属液滴的冷却。凝固后的金属颗粒通过空气/水喷枪由罐底部打入到一个滤水的筛子里。脱水后的金属颗粒通过皮带运输到储存区，或进入滚筒干燥器。这种的制粒工艺存在以下几方面的问题：水作为冷却剂与金属流交换热后得到的是低品质的水，余热很难得到回收。GRANSHOT 工艺粒化每吨铁合金后与水之间的能量交换可达300～400kWh，而这些能量却仅能将 30℃或 40℃的冷却水加热到60℃，这种低热值热源很难被高效回收，而且一般只能通过物理法回收其中的小部分余热。能耗高，金属颗粒运输到储存区前需要外加能量使其干燥，生产工序繁杂。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种耗能低，同时可以稳定得到所需硅铁颗粒的方法

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种采用多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒的方法，采用如下多孔转杯离心粒化装置制备硅铁颗粒：

所述多孔转杯离心粒化装置包括旋转粒化系统、冷却系统和金属颗粒收集结构；

旋转粒化系统：包括熔融金属注入结构、雾化室、转杯、法兰、连接轴、驱动电机和变频器；

所述熔融金属注入结构包括耐高温的容器和塞子；

所述容器的底部具有通孔，所述通孔与熔融金属注入口同轴设置；

所述塞子与所述通孔密封滑动配合，用于阻塞所述通孔；