[發明專利]一種轉底爐分離生產稀土硅鐵合金的方法

有效

• 申請號: 201710149924.1
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106834587B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 佘雪峰
• 申請（專利權）人: 北京安康科創節能環保科技有限公司;北京科技大學
• 主分類號: C21B13/08
• 分類號: C21B13/08;C21C5/52;C22B1/243;C22B1/244;C22B5/10;C22B59/00;C21C5/46;B22F1/00;B22F9/04
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本發明涉及一種利用轉底爐分離含鐵稀土礦后生產稀土硅鐵合金的方法，包括(1)原料處理，(2)轉底爐布料，(3)轉底爐還原熔分，(4)二次制團和(5)稀土硅鐵冶煉等步驟，通過對具體步驟的設置以及各個具體步驟進行改進，使得利用含鐵稀土原礦生產稀土硅鐵合金的整體效率得到提高，生產成本得到大幅度下降。

技術領域

本發明屬于稀土礦利用領域，具體涉及一種利用含鐵稀土原礦分離稀土然后冶煉稀土硅鐵合金的方法。

背景技術

稀土硅鐵合金是鋼鐵生產中非常重要的添加劑，可以對煉鋼過程中進行脫氧、脫硫和稀土的添加，隨著高附加值鋼產量的逐年增加，對于稀土硅鐵合金的需求也在日益提高，并且對稀土硅鐵合金中的稀土含量也存在逐漸增加的需求。傳統的稀土硅鐵合金的冶煉一般采用礦熱法和碳熱法。工業生產比較多采用的是礦熱法，主要以石灰為溶劑，以硅鐵為還原劑來還原稀土礦，通過電爐加熱來生產稀土硅鐵合金。但是由于稀土礦中組成情況復雜，一般都是和其他金屬礦共生，其中我國北方的很多稀土礦都是稀土、鐵和鈮共生的礦床，如果采用常規的礦熱法，稀土原礦含有大量鐵氧化物和其它雜質，且在1700℃以上的環境下還原金屬鐵不僅會造成爐料運行不順，而且大幅增加礦熱爐的能耗，增加焦炭等還原劑量的手段則會給環境帶來很大負擔并且生產成本比較高。傳統的含鐵稀土原礦很難作為稀土硅鐵合金的原料進行冶煉。

轉底爐經過多年的發展，已經成為生產珠鐵、海綿鐵和金屬化球團的常用設備了，轉底爐作為處理復合稀土鐵礦設備具有低成本、環境友好度高等特點，但是轉底爐處理稀土礦的全流程工藝目前為止還沒有相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提出一種轉底爐分離生產稀土硅鐵合金的方法。

具體通過如下技術手段實現：

一種轉底爐分離生產稀土硅鐵合金的方法包括如下步驟：

(1)原料處理，原料采用含鐵稀土原礦和煤粉，先將所述含鐵稀土原礦和煤粉按照(8～9)∶(1～2)的重量份進行混合后加入到球磨機中進行球磨，將所述含鐵稀土原料和煤粉球磨到小于200目后出球磨機，然后再向混合粉料中加入混合粉料總質量1～3％的粘結劑、混合粉料總質量0.3～0.8％的添加劑以及混合粉料總質量5～9％的水后，在混料機中混勻；然后將混勻之后的混合粉料轉運到造球機中制成球團，烘干后得到混和球團；所述添加劑為CaO或Na₂CO₃或二者的混合物。

(2)轉底爐布料，在轉底爐的可轉動環形爐底上鋪設2～3mm的煤粉，然后將步驟(1)得到的混和球團通過進料機均勻放置于鋪設的煤粉上，同時再在鋪設好的混和球團頂端撒入混和球團總重量2～6％的煤粉。

所述轉底爐包括爐壁、爐頂和可轉動環形爐底，在所述爐壁上間隔安裝有有煤氣燒嘴和二次風噴嘴，并設置有弧形活動隔墻，所述弧形活動隔墻能夠沿著轉底爐軌道而在轉底爐的入料口和出料口之間移動，所述弧形活動隔墻沿著所述可轉動環形爐底的轉動方向上依次設置有預熱區、低溫還原區、高溫熔融區、均熱一區、均熱二區和冷卻區，在所述入料口設置有進料機，在所述出料口設置有出料機。

(3)轉底爐還原熔分，轉底爐的高溫熔融區的熔分溫度為1280～1390℃，還原熔分時間為20～35min，然后球團通過出料機排出轉底爐，經過冷卻、深度破碎和磁選步驟得到珠鐵和富稀土渣。

(4)二次制團，將步驟(3)得到的富稀土渣中加入水玻璃，調節其pH值為6～7，然后加入富稀土渣總質量20～28％的碳粉和22～28％的堿性粘結劑，然后在造球機中壓制成稀土球團。

(5)稀土硅鐵冶煉，將步驟(4)得到的稀土球團與硅石、煤粉按照質量比為1∶(1.2～1.5)∶(0.6～0.8)的比例一同加入到電爐中，然后再加入混合物總重量12～18％的鋼，然后電爐通電起弧加熱熔煉，熔煉溫度為1600～1680℃，熔煉時間控制為1.5～2.8小時，然后出爐澆鑄，得到稀土硅鐵合金。