专利名称：利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的方法
技术领域：
本发明涉及冶金技术领域，具体说是涉及一种利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的方法。该铝硅铁合金的用途是用来作为炼钢脱硫剂、脱氧剂和炼镁还原剂。
背景技术：
随着电力工业的迅猛发展，粉煤灰的排放量与日俱增，成了污染环境、制约经济发展的一个社会大问题。因此，加强环境治理，搞好粉煤灰的综合利用引起了社会各界的高度重视。目前粉煤灰的用途主要是用来生产砌筑水泥、混合材、铺路以及加气块和标砖等，但总体利用量仍然偏少，且增加值也较小。
为了进一步提高粉煤灰的利用量，提高其附加值，国内已有一些科研单位和生产厂家依据粉煤灰的组成成份与铝硅铁合金相似的理论基础，提出利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的设想，并付诸于研究实验。但截至目前，还尚未见到有关成功的报道。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的问题而提供一种利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的方法。该工艺方法不仅可使燃煤锅炉所排出的粉煤灰得以综合利用、减轻环境污染，同时还可使铝硅铁产品性能得以优化，提高其附加值。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现本发明的利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的方法如下按重量份比取由粉煤灰、粘土粉混合搅拌后轧制成型的粉煤灰球团28～32份，粉碎后的铝矾土68～72份，粉碎后的硅石125～139份，焦炭98～106份，钢屑10～12份投入冶炼炉内进行冶炼，出炉冷却后即为成品。
本发明中所述粉煤灰球团是由下述重量比的原料制备而成，取粉煤灰79～84％、粘土粉16～21％按比例混合搅拌后轧制成强度为0.4～0.6MPa球体。
本发明中粉煤灰球团指标要求如下①按重量比取粉煤灰、粘土粉混合搅拌后，通过高压对辊液压轧球机轧制成型，形状为24mm×34mm×10mm杏核状。
②粉煤灰球团成球强度为0.4-0.6MPa。
③粉煤灰球团成球入炉前应预烘干，水份控制在1-2％。
④粉煤灰球团成球中，碎料应控制在2-5％之间。
本发明中所述铝矾土和硅石的粒度均为30-35mm。
所述组分中还添加有小于总重量比0.5％的萤石。
本发明中各原料成分组成如下①粉煤灰要求Al2O321-30％，SiO247-55％，Fe2O32-7％，CaO＜8％；②粘土粉要求Fe2O3＞1.5％、TiO2＜0.95％、Al2O3＞40％；③铝矾土要求Al2O3＞68％，Fe2O3＜4％，其它综合成份≯15％；④硅石SiO2＞96％，其它综合成份≯4％；⑤萤石CaF2＞85％，其它综合成份≯15％；萤石用量甚微，其用量≯总重量比的0.5％(即粉煤灰球团+铝矾土+硅石+焦炭+钢屑的总重量)，用于调整炉况，在冶炼过程中，若出现熔料粘度大时，随时加入即可。
⑥焦炭要求水份WP＜0.5％、灰份AP＜6％、挥发份VP＞9％、固定碳含量CP＞75％；本发明的优点如下(1)原料中粉煤灰的掺入量可达28-32％，为粉煤灰的综合利用提供了更广阔的空间。
(2)在制球和冶炼过程中加入≯0.5％(总重量比)的添加剂(萤石)大大降低了冶炼炉内熔融液的粘度，很好地促进了反应的正方向进行，同时也防止了炉料粘结现象的发生。
(3)改变了传统的兑铝法金属回炼，产品性能得到改善，避开了其成本高的劣势和不足。
本发明的产品主要用作炼钢脱硫剂、脱氧剂和炼镁用还原剂，还原能力强，利用效率高。本发明的方法是利用碳同时还原AL2O3、SiO2、Fe2O3而得到的一种铝硅合金产品，具有原料资源丰富、价格低廉、生产成本低、投资小、见效快的优点，经济效益显著，同时由于该技术大量利用了粉煤灰，其社会、环境效益也相当可观。
具体实施例方式
本发明以下将结合实施例作进一步详述，但并不限制本发明。
实施例1本实施例用于生产国标25#铝硅铁合金(AL26％、Si62％、Fe11％)。
本实施例中的粉煤灰球团是由下述重量配比的原料制备而成，取粉煤灰83％、粘土粉17％按比例混合搅拌后，通过高压对辊液压轧球机轧制成型，其形状为24mm×34mm×10mm杏核状，强度为0.5MPa球体，水份为1.5％。
按重量配份比取粉煤灰球团30Kg，粉碎后粒度为30mm的铝矾土70Kg，粉碎后粒度为32mm的硅石137.42Kg，焦碳104.82Kg，钢屑11.55Kg，萤石1.3Kg，投入冶炼炉内进行冶炼，出炉冷却后即为成品。
本实施例中各原料分析如下①、粉煤灰化学成分如下
②、粘土粉组份如下
③、铝矾土和硅石化学成分
④、焦炭固定碳80％⑤、钢屑Fe含量为90％各原料配比量计算如下粉煤灰球团中Al2O3含量为30×83％×28.51％+30×17％×44.60％＝9.37KgSiO2含量为30×83％×50.28％+30×17％×34.77％＝14.29KgFe2O3含量为30×83％×5.31％+30×17％×1.63％＝1.41Kg铝矾土中Al2O3含量70×69.26％＝48.48KgSiO2含量70×10.21％＝7.15KgFe2O3含量70×3.2％＝2.24Kg则在100Kg料中(粉煤灰球团+铝矾土)Al2O3含量为9.37+48.48＝57.85KgSiO2含量为14.29+7.15＝21.44KgFe2O3含量为1.41+2.24＝3.65KgAl含量57.85×54÷102＝30.63KgSi含量21.44×28÷60＝10.00KgFe含量3.65×112÷160＝2.56Kg加硅石的量为(30.63×62÷26-10)×60÷28÷98.3％＝137.42Kg需另加钢屑的量为(30.63×11÷26-2.56)÷90％＝11.55Kg所需焦碳量计算如下
3654x130.63Kg则还原Al2O3需焦碳量为x1＝30.63×36÷54÷0.8＝25.53Kg
2428x230.63×62÷26还原SiO2需焦碳量为x2＝24×30.63×62÷26÷28÷0.8＝78.26Kg
36112x32.56Kg还原Fe2O3需焦炭量为x3＝36×2.56÷112÷0.8＝1.03Kg所需焦碳总量为x1+x2+x3＝104.82Kg实施例2本实施例用于生产国标25#铝硅铁合金(AL28％、Si61％、Fe11％)。
本实施例中的粉煤灰球团是由下述重量配比的原料制备而成，取粉煤灰83％、粘土粉17％按比例混合搅拌后，通过高压对辊液压轧球机轧制成型，其形状为24mm×34mm×10mm杏核状，强度为0.55MPa球体，水份为1.5％。
按重量配份比取粉煤灰球团29Kg，粉碎后粒度为30mm的铝矾土71Kg，粉碎后粒度为32mm的硅石125.03Kg，焦炭98.67Kg，钢屑10.64Kg，投入冶炼炉内进行冶炼，出炉冷却后即为成品。
本实施例中各原料分析如下①、粉煤灰化学成分如下
②、粘土粉组份如下
③、铝矾土和硅石化学成分
表3
在上述表2和3中，带钢厚度的单位为厘米，以I为后缀的数据项s表示带钢表面的起伏程度，其数值与上述公式(4)和(5)中带钢相对延伸差ε之间的关系为ε＝s·10-5(6)百分比代表各种浪形和起伏程度下带钢通板速度和张力的相对值，其参考基准为各种带钢厚度和浪形下起伏程度较小时的通板速度和张力。例如，对于厚度介于0.18～0.25厘米并且浪形为中浪的带钢，将起伏程度小于15I时的通板速度和张力设定为参考基准值，如果退火过程中带钢的起伏程度介于15I～30I，则应将其通板速度和张力调整为参考基准值的85％。
以下借助图4描述本实施例的防止板形断带方法的流程图。
如图4所示，在步骤S11中，板形测量单元测量如图5所示位于带钢中部和边缘的纵向区域在某一横截面上的垂直高度dc、de和de′，该横截面位于两个传送辊之间的中间位置。
在步骤S12，板形测量单元对带钢表面的浪形进行判断。具体而言，如果dc小于de和de′，则带钢表面为中浪，如果dc小于de和de′，则带钢表面为边浪，如果de大于dc和de′，或者如果de′大于dc和de，则带钢表面为单边浪。
随后在步骤S13中，板形测量单元利用公式(3)计算带钢中部和边缘的纵向区域在两根传送辊之间的长度Lc、Le和Le′。对于单浪情形，只要选取与垂直高度dc相差较大的那个垂直高度来计算长度即可，对于单边浪情形，只要选取垂直高度de和de′来计算长度即可。
接着在步骤S14中，板形测量单元利用公式(4)或(5)计算作为表征带钢表面<p>3654x130.83Kg则还原Al2O3需焦炭量为x1＝30.83×36÷54÷0.8＝25.69Kg
2428x230.83×61÷28还原SiO2需焦炭量为x2＝24×30.83×61÷28÷28÷0.8＝71.96Kg
36112x32.54Kg还原Fe2O3需焦炭量为x3＝36×2.54÷112÷0.8＝1.02Kg所需焦炭总量为x1+x2+x3＝98.67Kg依照本发明的方法所生产的符合国家标准的25#铝硅铁合金的化学成份如下表
权利要求
1.一种利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的方法，其特征在于按重量配份比取由粉煤灰、粘土粉混合搅拌后轧制成型的粉煤灰球团28～32份，粉碎后的铝矾土68～72份，粉碎后的硅石125～139份，焦碳98～106份，钢屑10～12份，投入冶炼炉内进行冶炼，出炉冷却后即为成品。
2.根据权利要求1所述的利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的方法，其特征在于所述粉煤灰球团是由下述重量比的原料制备而成，取粉煤灰79～84％、粘土粉16～21％，按比例混合搅拌后轧制成强度为0.4～0.6MPa球体。
3.根据权利要求1所述的利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的方法，其特征在于所述铝矾土和硅石的粒度均为30-35mm。
4.根据权利要求1所述的利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的方法，其特征在于所述组分中添加有小于总重量比0.5％的萤石。
全文摘要
一种利用粉煤灰冶炼铝硅铁合金的方法，特征是按重量配份比取由粉煤灰、粘土粉混合搅拌后轧制成型的粉煤灰球团28～32份，粉碎后的铝矾土68～72份，粉碎后的硅石125～139份，焦碳98～106份，钢屑10～12份，投入冶炼炉内进行冶炼，出炉冷却后即为成品。本发明的优点为原料中粉煤灰的掺入量可达28－32％，为粉煤灰的综合利用提供了更广阔的空间，在制球和冶炼过程中加入≯0.5％(总重量比)的添加剂(萤石)大大降低了冶炼炉内熔融液的粘度，很好地促进了反应的正方向进行，同时也防止了炉料粘结现象的发生，改变了传统的兑铝法金属回炼，产品性能得到改善，避开了其成本高的劣势和不足。本产品原料资源丰富、价格低廉、生产成本低。
文档编号C21C7/04GK1676630SQ200510017519
公开日2005年10月5日 申请日期2005年4月18日 优先权日2005年4月18日
发明者谢奇, 王金涛, 王璐, 程明都, 白信亚, 王朝阳, 申向辉, 李森, 邢要争 申请人:登封电厂集团有限公司