一种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金的方法。其特征在于用山皮石(山皮石中含30％-50％的硅含量)通过添加废渣、除尘微粉等工业废弃物，确定各元素含量合理的配比，代替生产传统多元合金所必需的原料-硅石、钢屑。本发明利用冶炼硅铁生产中产生的废渣、废粉所含的有益元素，利用矿热炉铁水的热量将几种废料在精炼炉中热兑融化，生产出符合用户要求的多元合金产品，如图1所示。本方法生产多元合金，每吨产品可降低电耗2000-3500度电，年节能量12498.5吨标煤，处置各项废渣粉16000吨。降低了生产成本，节约了资源，提高了产品附加值，使大量工业废渣得到综合利用，达到节能降耗的目的。
【专利说明】
一种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金的方法
技术领域
[0001] 本发明属于多元合金的冶炼领域，针对宁夏地区特有的山皮石及其他废渣生产多 元合金的方法。
【背景技术】
[0002] 多元合金是由二个以上金属元素形成的合金。铁合金行业所指多元合金是基于硅 元素为主的多元合金产品。我公司生产的多元合金主要含Si、Ba、Ca、Al、Sr等元素，该合 金广泛用于冶金、机械制造、交通、电力、尚铁等彳丁业，是精密铸造生广中金属恪液提纯的尚 端添加剂。
[0003] 该产品的传统生产方法主要为冶炼法生产，即矿热炉通过原料-硅石、焦炭、钢 肩，利用电弧的能量产生的高温能量熔炼还原原料中的金属元素。目前该方法在国内主要 以生产硅铁、硅锰合金为主。在生产过程中，将电能转换为热能，消耗极大的电量，同时，原 料中元素的回收率较低，造成资源的浪费及严重的环境污染。
【发明内容】
[0004] 我公司自主研发，利用本地区贺兰山蕴藏的大量山皮石以及传统铁合金企业产生 的废渣、除尘微粉生产多元合金，代替了传统生产多元合金所需的原料硅石、钢肩。山皮石 中含有50%硅成分，通过添加上述工业固废弃物的废渣、废粉所含的有用元素，利用矿热炉 铁水的热量将五种废料经过合理配料在精炼炉中热兑融化，生产出符合用户要求的多元合 金产品。用此方法生产多元合金与传统生产方式相比，每吨降低了电耗2000-3500度。按节 电3000度计算，可节标煤0. 37吨标煤，以本企业年产多元合金20000吨计算，节标煤7400 吨标煤。用此方法减少兰炭用量0. 6吨，折算标煤9600吨，合计节约标煤为17000吨标煤， 处置各项废渣粉16000吨。
[0005] -种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金的生产流程
[0006] 生产前，应做好准备工作，确保设备安全性能良好，具备启动条件。
[0007] 将山皮石、废弃物进行处理，磨成粉状，并对原料进行抽样化验。
[0008] 将一定量废弃物粉按比例投入自行研发的上料系统。
[0009] 上料机通过传送带将原料送入矿热炉中烧结成块，形成生产铁合金的主要原 料-多元复合料。
[0010] 对多元复合料进行抽样分析成分。
[0011] 利用矿热炉的铁水保证精炼炉炉温达到可熔状态，添加一定量的山皮石等废物在 炉中热兑融化。
[0012] 通过热兑熔化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测；检测 合格品，根据客户要求的尺寸进行分级破碎包装。
[0013] 生产完成后，进行炉内清理，并检查设备是否完好等安全工作。
[0014] 产品应用系统性能
[0015] (1)铁合金一般用作脱氧剂。在炼钢过程中脱除钢水中的氧，某些铁合金还可脱除 钢中的其他杂质如硫、氮等。
[0016] (2)多元合金用作合金添加剂。按钢种成分要求，添加合金元素到钢内以改善钢的 性能。
[0017] (3)多元合金用作孕育剂，在铸铁浇铸前加进铁水中，改善铸件的结晶组织。
[0018] 与传统的技术相比较，本发明具有如下的特点：
[0019] (1)该产品的传统生产方法主要为冶炼法生产，即运用矿热炉电弧的能量，通过 硅石、焦炭、钢肩，熔炼还原原料中的金属元素，形成硅铁，目前国内主要以生产硅铁系列合 金为主。在生产过程中，使用电能转换为热能，造成电力消耗大，同时，原料中元素的回收率 低，造成资源的浪费及环境的污染。
[0020] (2)我公司自主研发，开展了利用工业废弃物为原料生产多元合金的工艺研究。经 过合理的配比，提炼出废渣废粉中的有益元素，使有益元素得到还原，提高回收率，剔除杂 质，根据铸造生产所需，生产出多种多元合金，实现了废弃资源的综合利用，降低生产成本， 推进了节能减排工作。
【附图说明】
[0021] 图1是生产工艺流程图 图2是多元合金原料配比示意图 示意图中各原料比例为：
【具体实施方式】
[0022] 下面通过实例对本发明的【具体实施方式】进行更具体的说明，但它仅用于说明本发 明的一些【具体实施方式】，而不应理解为对本发明保护范围的限定。
[0023] 实施例1
[0024] 将山皮石、废弃物进行处理，选取粒度为20mm的山皮石及其他废弃物磨成粉 状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在矿热炉炉温达到 2000°时，保持熔融时间5min， 在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测，经分 析产品质量为二级品。
[0025] 实施例2
[0026] 将山皮石、废弃物进行处理，选取粒度为50mm的山皮石及其他废弃物磨成粉 状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在矿热炉炉温达到 2500°时，保持熔融时间20min， 在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测，经分 析产品质量为二级品。
[0027] 实施例3
[0028] 将山皮石、废弃物进行处理，选取粒度为80mm的山皮石及其他废弃物磨成粉 状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在矿热炉炉温达到 1800°时，保持熔融时间60min，在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却 后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为三级品。
[0029] 实施例4
[0030] 将山皮石、废弃物进行处理，选取粒度为100mm的山皮石及其他废弃物磨成粉 状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在矿热炉炉温达到 2500°时，保持熔融时间120min，在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却 后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为四级品。
[0031] 实施例5
[0032] 将山皮石、废弃物进行处理，选取粒度为80mm的山皮石及其他废弃物磨成粉 状，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在矿热炉炉温达到 2200°时，保持熔融时间40min， 在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测，经分 析产品质量为一级品。
[0033] 总结
[0034] 通过5组实例，对本发明的【具体实施方式】进行试验，得出山皮石及其他废弃物粒 度在10-100mm、炉膛温度在1800° -2300°、熔融时间达到30min-60min时，得出最优产品。
【主权项】
1. 一种利用山皮石、除尘粉生产多元合金，其特征在于它由山皮石、除尘粉、其他废渣 组成，使其在高温下烧结成块，形成生产多元合金的主要原料，再经过化验分析，确定元素 成分，利用矿热炉生成的铁水，将几种材料在精炼炉中热兑融化，提高多元合金产量，综合 电耗 4800-5100 度。2. 按照权利要求1所述利用多种工业废渣、废粉，混合加工而成，其各个组分所占硅含 量比例分别为：山皮石含硅48% -73% ;硅渣含硅35% -60% ;除尘粉含硅65% -80% ;其 他某原料含硅20%，以上所述原料均属工业废渣、废料。3. 按照权利要求1或2所述一种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金，其特征在于：所 述山皮石、除尘粉、硅钡钙渣的粒径小于1〇〇_。4. 按照权利要求3所述一种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金，其特征在于：所述除 尘微粉的粒径小于200 μ m。5. 按照权利要求1或2所述一种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金，其特征在于：所 述石灰石的粒径小于〇_3_。6. 按照权利要求1或2所述一种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金，其特征在于：煤 气煤的粒径小于3-8_。7. 按照权利要求1或2所述一种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金，其特征在于兰炭 粉的粒径小于〇_2_。8. 按照权利要求1或2所述一种利用山皮石、除尘微粉生产多元合金，多种工业废渣、 废粉其各个组分所占含量百分比分别为：山皮石含硅48% -73% ;硅渣含硅35% -50% ;除 尘粉含硅65% -80% ;其他某原料含硅45%。9. 山皮石、除尘微粉、硅渣等几种原料配比的百分含量。
【文档编号】C22B4/06GK105986121SQ201510092145
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月2日
【发明人】魏创林, 魏伟, 魏佳新, 王凯, 郭璐
【申请人】石嘴山市宝马兴庆特种合金有限公司