专利名称：微铝微碳硅铁的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种硅铁的生产方法背景技术中国发明专利93117341.8号公开了一种微碳硅铁生产工艺，该生产工艺是以氯气和氧气作为氧化剂，即在熔融硅铁中通入氯气和氧气，尽可能地除去熔融硅铁中的碳等杂质。通入氯气和氧气之后，熔融硅铁中的铝生成Al2O3或AlCl3。此方法的缺点是在碳等杂质被氧化或氯化的过程中，硅元素也部分被氧化或氯化，因此，与加工之前的原料相比，制得的硅铁成品中硅的含量降低2～3％，硅铁的总重也会降低5％左右。另外，氯气的使用还会污染环境。所以，上述现有技术存在着缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能有效地去除硅铁中的铝、碳等杂质，又可以避免出现前述因硅元素被氧化或氯化而造成产品中硅含量和硅铁总重降低的问题，还不会产生氯气污染的微铝微碳硅铁生产方法。
本发明的微铝微碳硅铁的生产方法按以下步骤进行a、把熔融硅铁装入中频或工频电炉中，加热至1500℃～1700℃；b、在熔融硅铁中加入由氧化钙和二氧化硅构成的氧化剂，氧化剂中氧化钙的重量为熔融硅铁重量的1.5％～7.5％，二氧化硅的重量为熔融硅铁重量的2.5％～10.5％，在加入氧化剂的过程中继续对熔融硅铁加热，直至所加入的氧化剂完全熔化后再保持炉内温度不变；同时，由于电炉自身具有电磁搅拌功能，从而可以对电炉中的物料进行搅拌，使熔融硅铁与氧化剂充分接触和反应；c、去掉电炉中的浮渣，把熔融硅铁浇注在锭模中，冷却后即得微铝微碳硅铁成品。
在上述步骤a中，所使用的中频或工频电炉可以直接采用市售的现有产品，工频炉的工作频率为50HZ，中频炉的工作频率一般为51～1000Hz；熔融硅铁的获得可以有两种方式，一是从冶炼硅铁的矿炉直接获得，二是用中频电炉熔化硅铁或硅渣、硅粉等获取。
在步骤b中，氧化剂中的二氧化硅与熔融硅铁中的铝、碳、钙等发生如下置换反应
由于氧化剂中具有氧化钙，试验和实际生产过程均表明，该氧化钙能够显著地将二氧化硅的熔点降低至1420℃左右(二氧化硅的正常熔点为1760℃左右)，并可以提高二氧化硅的活度，相应提高反应速度，降低生产能耗。在这一步骤中，因为中频或工频电炉自身具有电磁搅拌作用，可以让氧化剂与熔融硅铁充分接触和反应。一般而言，在电炉内的反应时间应当在30分钟以上，通常可以在30～90分钟之间。
在步骤c中，去掉的浮渣即包含上一步骤处理后生成的Al2O3等杂质。
与前述现有生产方法相比，本发明的生产方法利用二氧化硅与熔融硅铁中的铝、碳、钙等进行反应并使硅还原，不但可以避免出现前述因硅元素被氧化或氯化而造成产品中硅含量和硅铁总重降低的问题，而且还能使硅铁中的硅含量增加3～4％、硅铁的总重增加1％左右(均与未进行反应之前相比较)，取得了去除杂质和增加硅含量的双重效果，并且没有氯气造成的污染。同时，所加入的氧化剂中具有氧化钙，它可以将二氧化硅的熔点降低，并提高二氧化硅的活度，相应提高反应速度，降低生产耗能。利用本发明的方法可以方便地生产出硅含量大于75％、铝含量小于0.03％、钙含量小于0.04％、碳含量小于0.03％的微铝微碳硅铁产品，其工艺过程稳定，便于操作控制。与前述以氯气和氧气作为氧化剂的生产方法相比较，本方法的生产成本可降低10％左右。
本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
具体实施例方式
实施例1本实施例中的微铝微碳硅铁生产方法按以下步骤进行
a、把800Kg熔融硅铁装入频率为500Hz的中频电炉中，加热至1600℃，熔融硅铁中Si含量72.5％、C含量0.18％、Al含量1.8％、Ca含量0.8％。
b、在上述熔融硅铁中加入由氧化钙和二氧化硅构成的氧化剂，氧化剂中氧化钙的重量为熔融硅铁重量的1.8％，即14Kg；二氧化硅的重量为熔融硅铁重量的2.8％，即22.4Kg。在加入氧化剂的过程中继续对熔融硅铁加热，直至所加入的氧化剂完全熔化后即保持炉内温度不变，此时的炉温为1600℃左右；同时，利用电炉自身的电磁搅拌功能对电炉中的物料进行搅拌，使熔融硅铁与氧化剂充分接触并发生反应，本例中在电炉内的反应时间为1小时20分；c、去掉电炉中的浮渣，再把熔融硅铁浇注在锭模中，冷却后即得到硅含量为75.8％、铝含量为0.025％、钙含量为0.036％、碳含量为0.025％的微铝微碳硅铁成品，硅铁的总重升至804Kg。
实施例2本实施例中的微铝微碳硅铁生产方法与实施例1相似，仍然在中频炉中对800Kg熔融硅铁进行冶炼，所不同的是，在本实施例中，氧化剂中氧化钙的重量为熔融硅铁重量的2.8％，即22.4Kg；二氧化硅的重量为熔融硅铁重量的10％，即80Kg。
实施例3本实施例中的微铝微碳硅铁生产方法与实施例1相似，仍然在中频炉中对800Kg熔融硅铁进行冶炼，所不同的是，在本实施例中，氧化剂中氧化钙的重量为熔融硅铁重量的3.7％，即29.6Kg；二氧化硅的重量为熔融硅铁重量的4％，即32Kg。
实施例4本实施例中的微铝微碳硅铁生产方法与实施例1相似，仍然在中频炉中对800Kg熔融硅铁进行冶炼，所不同的是，在本实施例中，氧化剂中氧化钙的重量为熔融硅铁重量的4.5％，即36Kg；二氧化硅的重量为熔融硅铁重量的8％，即64Kg。
实施例5本实施例中的微铝微碳硅铁生产方法与实施例1相似，仍然在中频炉中对800Kg熔融硅铁进行冶炼，所不同的是，在本实施例中，氧化剂中氧化钙的重量为熔融硅铁重量的5.6％，即44.8Kg；二氧化硅的重量为熔融硅铁重量的6％，即48Kg。
实施例6本实施例中的微铝微碳硅铁生产方法与实施例1相似，仍然在中频炉中对800Kg熔融硅铁进行冶炼，所不同的是，在本实施例中，氧化剂中氧化钙的重量为熔融硅铁重量的7.0％，即56Kg；二氧化硅的重量也为熔融硅铁重量的7.0％，即56Kg。
权利要求
1.一种微铝微碳硅铁的生产方法，其特征是按以下步骤进行a、把熔融硅铁装入中频或工频电炉中，加热至1500℃～1700℃；b、在熔融硅铁中加入由氧化钙和二氧化硅构成的氧化剂，氧化剂中氧化钙的重量为熔融硅铁重量的1.5％～7.5％，二氧化硅的重量为熔融硅铁重量的2.5％～10.5％，在加入氧化剂的过程中继续对熔融硅铁加热，直至所加入的氧化剂完全熔化后再保持炉内温度不变；c、去掉电炉中的浮渣，把熔融硅铁浇注在锭模中，冷却后即得微铝微碳硅铁成品。
全文摘要
一种微铝微碳硅铁的生产方法，其特征是按以下步骤进行a、把熔融硅铁装入中频或工频电炉中，加热至1500℃～1700℃；b、在熔融硅铁中加入由氧化钙和二氧化硅构成的氧化剂，氧化剂中氧化钙的重量为熔融硅铁重量的1.5％～7.5％，二氧化硅的重量为熔融硅铁重量的2.5％～10.5％，在加入氧化剂的过程中继续对熔融硅铁加热，直至所加入的氧化剂完全熔化后再保持炉内温度不变；c、去掉电炉中的浮渣，把熔融硅铁浇注在锭模中，冷却后即得微铝微碳硅铁成品。本发明的方法能使硅铁中的硅含量增加3～4％、硅铁的总重增加1％左右，并且没有氯气造成的污染，其产品质量好，工艺过程稳定，便于操作控制，生产成本可降低10％左右。
文档编号C21C7/04GK1410555SQ02134168
公开日2003年4月16日 申请日期2002年11月26日 优先权日2002年11月26日
发明者羊实 申请人:羊实