一种利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁合金制备技术领域，尤其涉及一种利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法。
【背景技术】
[0002]钙是钢铁冶炼过程中配入的一种碱性炉料，用钙来处理钢液是钢液脱氧的一种重要手段，钙的脱氧能力很强，但在炼钢温度下的钙蒸汽压非常高，而且钙在钢液中的溶解度很小，因此，用单一的钙脱氧损耗太大。为了提高钙的脱氧能力，通常钙以硅钙、铝钙硅铁合金、铝钙的形式添加到钢液中去的。由于铝钙硅铁合金脱氧速度快，脱氧能力好，在精炼钢脱氧处理中较多地被采用。但是目前制备铝钙硅铁合金的工艺复杂，原料昂贵，生产成本尚O
[0003]铝加工过程中产生大量的铝渣，铝渣中含有大量的金属铝和含铝的化合物，直接丢弃不仅造成浪费，而且对环境造成严重影响。钢渣是炼钢过程排出的熔渣，钢渣主要是金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物，被侵蚀的炉衬料、金属炉料带入的杂质和胃调整钢渣性质而特意加入的造渣材料，钢渣的主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、铁酸二钙、氧化铁、氧化镁等。世界各国的冶金工业，每生产I吨粗钢都会排放约150kg的钢渣，全世界每年排放钢渣量约1-1.5亿吨，我国钢渣的利用率低，积存的钢渣不仅占用了土地，污染了环境，而且浪费了资源。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，利用钢渣和铝渣复合废气物为主要原料，价格低廉但反应活性较高的烟煤为还原剂，通过合理调整比例制备铝钙硅铁合金，不仅克服了单独一种固体废弃物成分的局限性，而且降低了生产成本，做到了变废为宝，避免了环境污染。
[0005]为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:
[0006]一种利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，包括以下步骤:
[0007](I)配料:按照钢渣30_50wt%:铝渣20_40wt%:烟煤15_30wt%的重量配比称取原料；
[0008](2)制球:将钢渣与氧气充分接触，进行熔炼成熔融态，然后进行冷却、破碎、筛选，得到预处理的钢渣，然后将预处理后的钢渣与铝渣、烟煤分别球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料总重量的15_20被％的纸浆废液作为结合剂，混合制球，然后烘干到水份小于1% ;
[0009](3)电热法制备铝钙硅铁合金:将干燥后的球料送入矿热炉，在2200-2800°C温度下冶炼，每隔2小时，放出铝钙硅铁合金，吹氧10-15分钟，静置除渣后铸锭。
[0010]步骤(2)中所述的纸浆废液采用造纸厂产生的纸浆废液，含有效物质木质磺酸盐含量 55-75%。
[0011]步骤(3)中所述的将干燥后的球料送入矿热炉，在2500°C温度下冶炼。
[0012]所述的铝钙硅铁合金的主要成分重量百分比为:铝含量30-40 %、钙含量20-30%、硅10-15%、不可避免的杂质彡1%、铁余量。
[0013]与已有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0014]本发明的利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，利用钢渣和铝渣复合废气物为主要原料，价格低廉但反应活性较高的烟煤为还原剂，通过合理调整比例制备铝钙硅铁合金，不仅克服了单独一种固体废弃物成分的局限性，而且降低了生产成本，做到了变废为宝，避免了环境污染，制备的铝钙硅铁合金中含量30-40%、钙含量20-30%、硅10-15%、不可避免的杂质(I %、铁余量，用来处理钢液，脱氧速度快，脱氧能力好。
【具体实施方式】
[0015]以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
[0016]实施例1:
[0017]一种利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，包括以下步骤:
[0018](I)配料:按照钢渣30wt%:销渣40wt%:烟煤30wt%的重量配比称取原料；
[0019](2)制球:将钢渣与氧气充分接触，进行熔炼成熔融态，然后进行冷却、破碎、筛选，得到预处理的钢渣，然后将预处理后的钢渣与铝渣、烟煤分别球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料总重量的20wt %的纸浆废液作为结合剂，混合制球，然后烘干到水份小于I %，所述的纸浆废液采用造纸厂产生的纸浆废液，含有效物质木质磺酸盐含量55-75 %。
[0020](3)电热法制备铝钙硅铁合金:将干燥后的球料送入矿热炉，在2200°C温度下冶炼，每隔2小时，放出铝钙硅铁合金，吹氧15分钟，静置除渣后铸锭。
[0021]本实施例1制备的铝钙硅铁合金中主要元素质量百分比为:铝含量30.58%、钙含量22.25%、硅含量11.67%、铁含量35.42%、不可避免的杂质0.08%。
[0022]实施例2:
[0023]一种利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0024](I)配料:按照钢渣40wt%:销渣30wt%:烟煤30wt%的重量配比称取原料；
[0025](2)制球:将钢渣与氧气充分接触，进行熔炼成熔融态，然后进行冷却、破碎、筛选，得到预处理的钢渣，然后将预处理后的钢渣与铝渣、烟煤分别球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料总重量的18wt %的纸浆废液作为结合剂，混合制球，然后烘干到水份小于1% ;所述的纸浆废液采用造纸厂产生的纸浆废液，含有效物质木质磺酸盐含量55-75%。
[0026](3)电热法制备铝钙硅铁合金:将干燥后的球料送入矿热炉，在2500°C温度下冶炼，每隔2小时，放出铝钙硅铁合金，吹氧10分钟，静置除渣后铸锭。
[0027]本实施例1制备的铝钙硅铁合金中主要元素质量百分比为:铝含量35.72%、钙含量25.67%、硅含量13.32%、铁含量25.24%、不可避免的杂质0.05%。
[0028]实施例3:
[0029]一种利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0030](I)配料:按照钢渣50wt%:销渣25wt%:烟煤25wt%的重量配比称取原料；
[0031](2)制球:将钢渣与氧气充分接触，进行熔炼成熔融态，然后进行冷却、破碎、筛选，得到预处理的钢渣，然后将预处理后的钢渣与铝渣、烟煤分别球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料总重量的15wt %的纸浆废液作为结合剂，混合制球，然后烘干到水份小于1% ;所述的纸浆废液采用造纸厂产生的纸浆废液，含有效物质木质磺酸盐含量55-75%。
[0032](3)电热法制备铝钙硅铁合金:将干燥后的球料送入矿热炉，在2800°C温度下冶炼，每隔2小时，放出铝钙硅铁合金，吹氧15分钟，静置除渣后铸锭。
[0033]本实施例3制备的铝钙硅铁合金中主要元素质量百分比为:铝含量38.62%、钙含量28.22%、硅含量14.50%、铁含量17.66%、不可避免的杂质1%。
【主权项】
1.一种利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)配料:按照钢渣30-50wt%:铝渣20-40wt%:烟煤15_30wt%的重量配比称取原料； (2)制球:将钢渣与氧气充分接触，进行熔炼成熔融态，然后进行冷却、破碎、筛选，得到预处理的钢渣，然后将预处理后的钢渣与铝渣、烟煤分别球磨到小于2mm，然后混合，并加入其原料总重量的15_20被％的纸浆废液作为结合剂，混合制球，然后烘干到水份小于1% ； (3)电热法制备铝钙硅铁合金:将干燥后的球料送入矿热炉，在2200-2800°C温度下冶炼，每隔2小时，放出铝钙硅铁合金，吹氧10-15分钟，静置除渣后铸锭。
2.根据权利要求1所述的利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，其特征在于:步骤(2)中所述的纸浆废液采用造纸厂产生的纸浆废液，含有效物质木质磺酸盐含量55-75%。
3.根据权利要求1所述的利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，其特征在于:步骤⑶中所述的将干燥后的球料送入矿热炉，在2500°C温度下冶炼。
4.根据权利要求1所述的利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，其特征在于:所述的铝钙硅铁合金的主要成分重量百分比为:铝含量30-40%、钙含量20-30%、硅10-15%、不可避免的杂质彡1%、铁余量。
【专利摘要】本发明公开了一种利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，包括步骤：(1)配料：按钢渣30-50wt％：铝渣20-40wt％：烟煤15-30wt％的重量比称取原料；(2)制球：将钢渣与氧气充分接触，熔炼成熔融态，然后进行冷却、破碎、筛选得到预处理的钢渣，将预处理的钢渣与铝渣、烟煤球磨到小于2mm，混合，加入其原料总重量的15-20wt％的纸浆废液制球，烘干；(3)制备铝钙硅铁合金：将干燥后的球料送入矿热炉，在2200-2800℃温度下冶炼。本发明的利用钢渣和铝渣制备铝钙硅铁合金的方法，利用钢渣和铝渣复合废气物为主要原料，价格低廉但反应活性较高的烟煤为还原剂，通过合理调整比例制备铝钙硅铁合金，降低生产成本，变废为宝，避免环境污染，制备的铝钙硅铁合金处理钢液，脱氧速度快，脱氧能力好。
【IPC分类】C22B7-04, C22B5-10, C22B4-06
【公开号】CN104694752
【申请号】CN201510063535
【发明人】梅百荣
【申请人】铜陵百荣新型材料铸件有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月6日