[發(fā)明專利]用紅柱石原礦為原料直接還原制備硅鋇鋁鈣鈦多元合金的方法無效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201010003255.5 | 申請(qǐng)日： | 2010-01-08 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101775493A | 公開（公告）日： | 2010-07-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 魏家駿;盧慧民;方景芳;徐鹿鳴;謝建毅;唐允平;張勇;陳家興 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 甘肅紫鑫礦業(yè)煤化工有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C22B5/10 | 分類號(hào)： | C22B5/10 |
| 代理公司： | 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102 | 代理人： | 張真 |
| 地址： | 730000甘肅省蘭*** | 國省代碼： | 甘肅;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 柱石 原礦 原料 直接 還原 制備 硅鋇鋁鈣鈦 多元 合金 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用紅柱石原料制備硅鋇鋁鈣鈦多元合金的方法，屬于金 屬材料和煉鋼用復(fù)合鐵合金生產(chǎn)工藝領(lǐng)域。
背景技術(shù)
紅柱石是一種富鋁礦物，屬于藍(lán)晶石類礦物，是天然高鋁硅酸鹽礦物， 化學(xué)組成為Al2O3·SiO2，分子式Al2[SiO4]O，斜方晶系，柱狀晶形，硬度7-7.5， 密度3.10-3.20。主要分布在南非、法國、中國和印度等國家，被廣泛作為 冶金、制陶、水泥等工業(yè)的耐火材料，主要消費(fèi)國是美國、日本、俄羅斯、 德國和英國等國家。
目前國內(nèi)生產(chǎn)含鋁和硅為主元素的煉鋼脫氧用多元復(fù)合合金均系采用 鋁土礦為原料。我國鋁土礦儲(chǔ)量?jī)H占世界總量的2.4％，但年開采量卻占世界 開采總量的8％，開采、消耗的速度大于探明儲(chǔ)量的增速。另外，我國鋁土礦 資源亂采濫挖現(xiàn)象突出，回采率僅為40％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外80％的水平，造成 國內(nèi)鋁土礦資源開采浪費(fèi)嚴(yán)重。同時(shí)，我國氧化鋁企業(yè)規(guī)模普遍較小，生產(chǎn) 工藝相對(duì)落后，生產(chǎn)成本高出國際平均水平50％以上。鋁土礦和其它礦種一 樣屬于不可再生資源，按“十一五”期間氧化鋁生產(chǎn)能力估算，國內(nèi)現(xiàn)有已 探明經(jīng)濟(jì)可供儲(chǔ)量靜態(tài)保證期限約13年，鋁工業(yè)發(fā)展勢(shì)必受限于資源的制 約。統(tǒng)計(jì)資料表明，中國鋁土礦供應(yīng)的對(duì)外依存度已從2005年的9.4％迅速 上升到2006年的26.2％。鋁土礦原材料的緊缺甚至中斷，將直接影響我國整 個(gè)鋁行業(yè)的健康發(fā)展。加上近幾年氧化鋁項(xiàng)目的盲目投資帶來鋁土礦資源大 規(guī)模無序開采，使國內(nèi)本來就短缺的鋁土礦資源雪上加霜，導(dǎo)致中國鋁工業(yè) 本土資源保障年限大幅縮短，極易受到國際市場(chǎng)的沖擊，對(duì)全行業(yè)可持續(xù)發(fā) 展十分不利。
目前電熱法生產(chǎn)鋁硅多元素復(fù)合合金，尚無使用紅柱石為原料的生產(chǎn)實(shí) 踐。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處提供一種用紅柱石原礦為 原料直接還原制備硅鋇鋁鈣鈦多元合金的方法。本發(fā)明以含鋁和硅元素的非 鋁土礦的紅柱石粗精礦和尾礦為原料生產(chǎn)鋁硅多元復(fù)合合金，不僅在礦種原 料選用上破解了難題，而且在冶煉工藝上也有獨(dú)創(chuàng)。本工藝每噸的電耗 10000KVh/t，比傳統(tǒng)工藝耗電11000KWh/t降低10％，煙塵的排放濃度是國家 標(biāo)準(zhǔn)的百分之五十，粉塵中主要是Al2O3和SiO2，不產(chǎn)生公害，本工藝具備了 綜合能耗低、污染小、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定優(yōu)越等特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種用紅柱石原礦為原料 直接還原制備硅鋇鋁鈣鈦多元合金的方法，其主要特點(diǎn)在于：制備步驟如下：
a.制備礦石：紅柱石原礦按重量百分比40-85％，粒度為10-100mm， 含鈣原料3-45％，粒度為10～80mm，鈦鐵礦5-50％，粒度為10～80mm， 重晶石礦10-55％，粒度為10～80mm制備；
b.制備碳質(zhì)還原劑：將碳質(zhì)還原劑制備為粒度為3-10mm，經(jīng)計(jì)算后還 原劑按礦石混合總重量的60-110％配入；也可以按本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī) 方法計(jì)算還原劑中固定碳和礦石中氧化物的含量以確定還原劑的配入量的 百分比。
c.將碳質(zhì)還原劑與礦石均勻混合；
d.將混合后的物料加入到礦熱電弧爐中，爐內(nèi)溫度控制在1950-2150℃， 物料在爐內(nèi)冶煉3-4小時(shí)；
e.間隔3-4小時(shí)從出鐵口向中間包放出粗制的硅鋇鋁鈣鈦多元合金液體， 在中間包加入精煉劑除渣后鑄錠，即得到硅鋇鋁鈣鈦多元合金的成品。
一種用紅柱石原礦為原料直接還原制備硅鋇鋁鈣鈦多元合金的方法，其 主要特點(diǎn)在于：制備步驟如下：
a.制備礦石：紅柱石原礦按重量百分比為40-85％，粒度為＜0.5mm， 含鈣原料為3-45％，粒度為＜0.5mm，鈦鐵礦為5-50％，粒度為＜0.5mm， 重晶石礦為10-55％，粒度為＜0.5mm制備；
b.制備碳質(zhì)還原劑：將碳質(zhì)還原劑制備粒度為＜0.5mm，碳質(zhì)還原劑按 礦石混合總重量的60-100％配入；也可以按本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)方法計(jì)算 還原劑中固定碳和礦石中氧化物的含量以確定還原劑的配入量的百分比。
c.將碳質(zhì)還原劑與礦石均勻混合，對(duì)混合好的物料加粘結(jié)劑進(jìn)行壓球， 然后干燥，干燥溫度為300-400℃，物料中水分按重量百分比小于1％；
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