[發明專利]硅鈣合金的冶煉方法

無效

• 申請號: 201210072365.6
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102586645A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 周宏偉;羅文斌
• 申請（專利權）人: 鄭州萬隆冶金爐料有限公司
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C21C7/06;C21C7/064;C22C33/08;B22D1/00
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，尤其是涉及一種作為復合脫氧劑、脫硫劑或添加劑使用的硅鈣合金的冶煉方法。

背景技術

硅鈣合金是由金屬硅、鈣和鐵組成的復合合金。鈣和硅與氧都有強親和力，特別是鈣，不僅與氧具有極強的親和力，而且與硫、氮都有很強的親和力，所以硅鈣合金是一種較為理想的復合脫氧劑、脫硫劑，被廣泛應用于優質鋼、特殊鋼、特殊合金生產中，同時還可以作為鑄鐵的孕育劑和球磨鑄鐵生產中的添加劑。

目前大部分硅鈣合金都是采用電硅加熱法生產的，即用硅石、石灰、焦炭、木塊和煙煤作為原料，在1800-2200℃條件下混合冶煉制得成品。采用傳統冶煉方法得到的硅鈣合金成品內，經檢測，鈣含量＜30%，硅含量＜60%，但鋁（Al）、磷（P）、硫（S）、碳（C）的含量卻較高，超過了國家規定的硅鈣合金要求（YB/T5051-2007規定：C＞0.8%，P＞0.05%，S＞0.06%，Al＞1.2%）。因此，該類產品很容易粉化，一般15天左右就可以從塊狀變為粉狀，而變為粉狀的產品將無法直接使用，增加了鋼鐵生產的成本。同時由于原料中采用了碳基材料：粘結性煤、焦炭、蘭炭的混合料，所以CO₂排風量巨大，不符合低碳、環保的要求；并且從上述專利的有益效果可知，生產每噸成品的能耗為7800-9000kwh，能耗也相對高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種節能、環保且所得成品質量較高的硅鈣合金的冶煉方法。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的硅鈣合金的冶煉方法，它包括下述步驟：

第一步，分別稱取原料金屬鈣粒25-35份，硅鐵粉40-60份；

第二步，將硅鐵粉投入中頻爐中，升溫至1200-1400℃后熔煉25-30分鐘；

第三步，第三步，將金屬鈣粒加入中轉包中，將第二步熔煉的熔液對沖進中轉包，然后倒入模具，降至常溫破碎后，即可得到硅鈣合金成品。

所述原料金屬鈣粒中Ca含量≥99%，硅鐵粉中Si含量＞80%。

如果所用硅鐵粉中的硅含量較低，所述原料中還包括金屬硅粉15-25份，第二步就替換為：依次將硅鐵粉、金屬硅粉投入中頻爐中，升溫至1200-1400℃后熔煉25-30分鐘。

所述原料金屬鈣粒中Ca含量≥99%，硅鐵粉中Si含量=74-80%，金屬硅粉中Si含量≥97%。

得到的硅鈣合金成品中：Ca含量≥?30%，Si含量≥60%，其他的雜質含量分別為：C≤0.2%，Al≤1%,?，P≤0.01%,?S≤0.002%。

本發明的優點在于原料中不使用碳基材料，所以熔煉時二氧化碳（CO₂）排放量很低，不會污染大氣環境；生產一噸硅鈣合金成品用電大約400度（其他冶煉方法需要耗電1200度左右），耗電量遠遠低于其他冶煉方法，所以達到了節能減排的目的。制得的硅鈣合金成品中，硅和鈣的含量大大增加，而磷、硫、碳、鋁等雜質的含量卻大大降低，使成品硅鈣合金的質量更高，不會粉化，作為添加劑使用時，可以大幅度提高鋼產品的品質和質量。

具體實施方式

實施例1：

本發明所述的硅鈣合金的冶煉方法，它包括下述步驟：

第一步，分別稱取原料Ca含量≥99%的金屬鈣粒30份，Si含量＞80%的硅鐵粉50份；其中金屬鈣粒的粒徑為1-30mm，如粒度過小，高溫熔液會造成鈣元素的燒損；

第二步，將硅鐵粉投入中頻爐中，升溫至1200-1400℃后熔煉27分鐘；

第三步，將金屬鈣粒加入中轉包中，將第二步熔煉的熔液對沖進中轉包，然后倒入模具，降至常溫破碎后，即可得到Ca含量≥?30%，Si含量≥60%，其他雜質含量分別降至C≤0.2%，Al≤1%,?，P≤0.01%,?S≤0.002%的硅鈣合金成品。

如果取原料金屬鈣粒25份，硅鐵粉40份時，第二步的冶煉時間可適當縮短至25分鐘。

當取原料金屬鈣粒35份，硅鐵粉60份時，第二步的冶煉時間可適當延長至30分鐘。

所用原料的指標參考：

金屬鈣（Ca99.00）：Ca≥99，N≤0.1，Cl≤0.35，Mg≤0.30，

Cu≤0.08，Ni≤0.004，Mn≤0.02，Si≤0.01，Fe?≤0.04，Al≤0.01；

硅鐵（FeSi90A11.5）：Si?=87.0-95.0，?Mn≤0.4，Cr≤0.2，