专利名称：硅钙合金的冶炼方法
技术领域：
本发明涉及冶金技术领域，尤其是涉及一种作为复合脱氧剂、脱硫剂或添加剂使用的硅钙合金的冶炼方法。
背景技术：
硅钙合金是由金属硅、钙和铁组成的复合合金。钙和硅与氧都有强亲和力，特别是钙，不仅与氧具有极强的亲和力，而且与硫、氮都有很强的亲和力，所以硅钙合金是一种较为理想的复合脱氧剂、脱硫剂，被广泛应用于优质钢、特殊钢、特殊合金生产中，同时还可以作为铸铁的孕育剂和球磨铸铁生产中的添加剂。目前大部分硅钙合金都是采用电硅加热法生产的，即用硅石、石灰、焦炭、木块和烟煤作为原料，在1800-2200°C条件下混合冶炼制得成品。采用传统冶炼方法得到的硅钙合金成品内，经检测，钙含量< 30%，硅含量< 60%，但铝(Al)、磷(P)、硫(S)、碳(C)的含量却较高，超过了国家规定的硅钙合金要求(YB/T5051-2007规定C > O. 8%, P > O. 05%, S >
O.06%，Al > I. 2%)。因此，该类产品很容易粉化，一般15天左右就可以从块状变为粉状，而变为粉状的产品将无法直接使用，增加了钢铁生产的成本。同时由于原料中采用了碳基材料粘结性煤、焦炭、兰炭的混合料，所以CO2排风量巨大，不符合低碳、环保的要求；并且从上述专利的有益效果可知，生产每吨成品的能耗为7800-9000kwh，能耗也相对高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能、环保且所得成品质量较高的硅钙合金的冶炼方法。为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案
本发明所述的硅钙合金的冶炼方法，它包括下述步骤
第一步，分别称取原料金属钙粒25-35份，硅铁粉40-60份；
第二步，将硅铁粉投入中频炉中，升温至1200-1400°C后熔炼25-30分钟；
第三步，第三步，将金属钙粒加入中转包中，将第二步熔炼的熔液对冲进中转包，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到硅钙合金成品。所述原料金属钙粒中Ca含量> 99%，硅铁粉中Si含量> 80%。如果所用硅铁粉中的硅含量较低，所述原料中还包括金属硅粉15-25份，第二步就替换为依次将硅铁粉、金属硅粉投入中频炉中，升温至1200-1400°C后熔炼25-30分钟。所述原料金属钙粒中Ca含量> 99%，硅铁粉中Si含量=74_80%，金属硅粉中Si含量彡97%。得到的硅钙合金成品中Ca含量> 30%, Si含量> 60%，其他的杂质含量分别为 C 彡 O. 2%，Al 彡 1%，,P^O. 01%, S 彡 O. 002%。本发明的优点在于原料中不使用碳基材料，所以熔炼时二氧化碳(CO2)排放量很低，不会污染大气环境；生产一吨硅钙合金成品用电大约400度(其他冶炼方法需要耗电1200度左右)，耗电量远远低于其他冶炼方法，所以达到了节能减排的目的。制得的硅钙合金成品中，硅和钙的含量大大增加，而磷、硫、碳、铝等杂质的含量却大大降低，使成品硅钙合金的质量更高，不会粉化，作为添加剂使用时，可以大幅度提高钢产品的品质和质量。
具体实施例方式实施例I :
本发明所述的硅钙合金的冶炼方法，它包括下述步骤
第一步，分别称取原料Ca含量> 99%的金属钙粒30份，Si含量> 80%的硅铁粉50份； 其中金属钙粒的粒径为l_30mm，如粒度过小，高温熔液会造成钙元素的烧损；
第二步，将硅铁粉投入中频炉中，升温至1200-1400°C后熔炼27分钟；
第三步，将金属钙粒加入中转包中，将第二步熔炼的熔液对冲进中转包，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到Ca含量> 30%, Si含量>60%，其他杂质含量分别降至 C彡O. 2%，Al彡1%，,P^O. 01%, S彡O. 002%的硅钙合金成品。如果取原料金属钙粒25份，硅铁粉40份时，第二步的冶炼时间可适当缩短至25 分钟。当取原料金属钙粒35份，硅铁粉60份时，第二步的冶炼时间可适当延长至30分钟。所用原料的指标参考
金属钙(Ca99. 00) Ca ^ 99, N ^ O. 1，Cl ( O. 35，Mg ( O. 30，
Cu ( O. 08，Ni ( O. 004，Mn ( O. 02，Si ( O. 01，Fe ( O. 04，Al ^ O. 01 ；
硅铁(FeSi90All. 5) Si =87. 0-95. O, Mn ( O. 4，Cr ( O. 2，
P 彡 O. 04，S 彡 O. 02，C 彡 O. 2，Ca 彡 I. 5, Al ^ I. 5 ；
金属硅=Si 彡 97. O, Fe 彡 I. O, Ca 彡 I. O。实施例2:
第一步，分别称取原料Ca含量> 99%的金属钙粒30份，Si含量=74-80%的硅铁粉50 份，Si含量彡97%的金属硅粉20份；
其中金属钙粒的粒径为l_30mm，如粒度过小，高温熔液会造成钙元素的烧损；金属硅粉的粒度要小于5mm ；
第二步，将硅铁粉投入到中频炉炉底，金属硅粉放在上层，将中频炉升温至 1200-1400°C后熔炼27分钟；
第三步，将金属钙粒加入中转包中，将第二步熔炼的熔液对冲进中转包，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到Ca含量> 30%, Si含量>60%，其他杂质含量分别为 C彡O. 2%，Al ( 1%,，P彡O. 01%, S彡O. 002%的硅钙合金成品。上述原料金属钙粒、硅铁粉和金属硅粉之间的比例可以为金属钙粒硅铁粉金属硅粉=25:40:15，这样第二步的熔炼时间可以缩短至25分钟；当原料金属钙粒、硅铁粉和金属硅粉之间的比例为金属钙粒硅铁粉金属硅粉=35:60:25时，第二步的熔炼时间可以延长至30分钟。所用原料的指标参考
金属钙(Ca99. 00) Ca ^ 99, N ^ O. 1，Cl 彡 O. 35，Mg 彡 O. 30，Cu ≤ O. 08，Ni ≤硅铁(FeSi75-A)
P≤ O. 035
金属娃Si
O. 004，Mn ≤ O. 02，Si≤ O. 01，Fe ≤ Si=74. 0-80. O, Mn ≤ O. 4 , Cr ^ O. O. 02，C ≤ O. I ；
O, Fe ≤ I. O, Ca ≤ I. O。
O. 04，Al ^ O. 01 ； 3，
权利要求
1.一种硅钙合金的冶炼方法，其特征在于它包括下述步骤第一步，分别称取原料金属钙粒25-35份，硅铁粉40-60份。
2.第二步，将硅铁粉投入中频炉中，升温至1200-1400°C后熔炼25-30分钟；第三步，将金属钙粒加入中转包中，将第二步熔炼的熔液对冲进中转包，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到硅钙合金成品。
3.根据权利要求I所述的硅钙合金的冶炼方法，其特征在于所述原料金属钙粒中Ca 含量> 99%，硅铁粉中Si含量> 80%。
4.根据权利要求I所述的硅钙合金的冶炼方法，其特征在于所述原料中还包括金属硅粉15-25份，所述第二步替换为依次将硅铁粉、金属硅粉投入中频炉中，升温至 1200-1400°C后熔炼 25-30 分钟。
5.根据权利要求3所述的硅钙合金的冶炼方法，其特征在于所述原料金属钙粒中Ca 含量> 99%，硅铁粉中Si含量=74-80%，金属硅粉中Si含量> 97%。
全文摘要
本发明公开了一种硅钙合金的冶炼方法，首先将取原料硅铁粉40-60份、金属硅粉15-25份投入中频炉中，升温至1200-1400℃后熔炼25-30分钟；将得到的熔液对冲入装有金属钙粒25-35份的中转包中，然后倒入模具，降至常温破碎后，即可得到硅钙合金成品。本发明的优点在于原料中不使用碳基材料，所以熔炼时CO2排放量很低，不会污染大气环境；生产一吨硅钙合金成品用电大约400度，耗电量远远低于其他冶炼方法。制得的硅钙合金成品中，硅和钙的含量大大增加，使成品硅钙合金的质量更高，不会粉化，作为添加剂使用时，可以大幅度提高钢产品的品质和质量。
文档编号C21C7/064GK102586645SQ20121007236
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者周宏伟, 罗文斌 申请人:郑州万隆冶金炉料有限公司