[发明专利]一种硅铁脱铝提纯方法

说明书

本发明公开一种硅铁脱铝提纯方法，目的在于降低企业生产过程中合金的使用成本，减少硅铁合金脱铝提纯过程中硅烧损，提高合金收得率，增强合金脱铝提纯过程成分的稳定控制性，避免后期补加合金，降低硅铁合金脱铝提纯成本。

技术领域

本发明属于合金提纯精炼领域，特别是涉及一种硅铁脱铝提纯方法。

背景技术

硅铁合金作为炼钢用脱氧剂和合金添加剂，一般对含铝量不作要求。但在冶炼某些特殊钢种时，如冶炼硅钢、帘线钢、重轨钢等，对硅铁中的铝含量都有严格要求。由于硅铁在生产过程中，根据原料品质不同往往会带入一定量的铝，尤其是采用劣质的硅灰石和焦炭则带入铝就越高，由此引起同一牌号的硅铁因含铝量有较大的价格差，例如常用含硅75％的硅铁含铝2％与含铝0.3％其价格相差约在3000元左右，价格差增加了钢厂成本负担。为了将价格相对较低廉的普通硅铁经过脱铝提纯处理后转变成价格相对昂贵的低铝硅铁，通常需要采用炉外精炼的方式对普通硅铁合金进行脱铝处理。主要的精炼方法包括氯化精炼法和氧化精炼法，但氯化精炼法对环境污染大，投资成本高，逐渐被淘汰，而氧化精炼法操作简便，投资成本低，环境污染小，被许多生产企业所采用。氧化精炼法其原理是在硅铁液中加入0₂、Fe₂0₃等氧化剂，将硅铁液中的铝脱除。该氧化法虽然能够部分脱除硅铁液中铝，但也存在一定不足，加入的0₂、Fe₂0₃等氧化剂也会将硅铁液中的硅氧化，硅铁烧损较严重，硅铁脱铝提纯后的硅铁收得率低，一般在85％左右，而且最终产品的成分控制困难，往往需要补加一定量的高纯高硅低铝的硅铁来调整成分，导致生产成本增加。

发明内容

针对低铝硅铁较普通硅铁价格昂贵，企业生产成本高的现状以及目前硅铁脱铝提纯主要是依靠加入氧化剂的方式除铝，导致硅铁合金中硅的烧损大以及成分控制困难等不足，本发明提供一种硅铁脱铝提纯方法，目的在于降低企业生产过程中合金的使用成本，减少硅铁合金脱铝提纯过程中硅烧损，提高合金收得率，增强合金脱铝提纯过程成分的稳定控制性，避免后期补加合金，降低硅铁合金脱铝提纯成本。

为了实现发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种硅铁脱铝提纯方法其基本原理如下：

向高温融熔态硅铁吹入氮气时，部分氮气会溶解在硅铁溶液当中，并与硅铁合金液当中的铝化合生成氮化铝夹杂物，其反应如下：

N₂＝2[N] (1)

[Al]+[N]＝AlN (2)

除去硅铁合金液当中的铝，就要改变系统条件，促进反应(2)的进行。通过热力学分析可知，当铝和氮在硅铁合金液中的浓度积达到一定程度时，就会析出氮化铝颗粒。在硅铁合金液当中，如果铝含量为2％，将合金液当中氮含量提高至0.02％时，其(2)反应的生成的氮化铝的析出的最低温度为1583℃。因此，其脱铝效果与硅铁合金液温度、系统的氮气分压以及精炼渣的使用有关，经过分析提高硅铁合金液温度，增加系统氮气分压，低熔点低粘度的精炼渣可以提高硅铁合金脱铝效果。

一种硅铁脱铝提纯方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：将待脱铝提纯的硅铁合金装入感应加热炉当中，并在硅铁合金上部加入第一种精炼渣，其加入量为合金重量的10～20％，使合金不裸露；

步骤2：对硅铁合金进行感应加热使其熔化，同时在感应炉的底部通过透气砖向硅铁合金液吹入氮气，吹入量按5～20Nm³/h控制，使炉内翻滚区的面积占炉内液面10～30％；

步骤3：当吹入时间达到2～5min，感应加热炉内的空气全部排出后，为了提高硅铁合金液当中氮含量，在感应加热炉的炉口上扣上炉盖，使炉内的压力保持在高于外部大气压0.01～0.05MPa的正压状态；