[發明專利]一種采用多孔轉杯離心粒化裝置制備硅鐵顆粒的方法

有效

• 申請號: 201710849063.8
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107639233B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 王鑫;熊民莉;吉敏;呂學偉;賀文超
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10;C22C35/00
• 代理公司: 重慶晟軒知識產權代理事務所(普通合伙) 50238
• 代理人: 王海鳳

本發明公開了一種采用多孔轉杯離心粒化裝置制備硅鐵顆粒的方法，該方法采用多孔轉杯離心粒化裝置制備硅鐵顆粒，該設備包括旋轉粒化系統、冷卻系統和金屬顆粒收集結構；旋轉粒化系統中熔融金屬注入轉杯，通過驅動電機的驅動帶動轉杯轉動，使熔融金屬從轉杯側壁上的孔飛出粒化；冷卻系統用于飛濺出來金屬顆粒冷卻；金屬顆粒收集結構對下落的金屬顆粒進行收集，該方法首先加硅鐵錠，得到熔融狀態的硅鐵液，然后調整驅動電機，使得轉杯達到目標轉速，再將硅鐵液注入轉杯中，開始粒化，得到硅鐵顆粒。本發明方法由于不需要高壓，從而大大降低了能耗；另外由于該方法不會產生大量碎石，減少能耗和成本；沒有噪音，不會造成環境污染。

技術領域

本發明涉及冶金工程技術領域，尤其涉及一種采用多孔轉杯離心粒化裝置制備硅鐵顆粒的方法。

背景技術

硅鐵是硅和鐵組成的鐵合金，硅鐵合金作為鋼鐵工業的基礎爐料之一，是煉鋼和鑄鋼的重要原料，可改善鋼的理化性能和鑄件的機械性能，其產量、品種及質量直接影響鋼鐵工業的生產和發展，因此對于國防、機械、精密制造、日用家電等行業也非常重要。

鋼中加入硅鐵之后，使鋼液中的氧含量降低，得到力學性能良好的鋼材。硅鐵作為合金添加劑，調整鋼中合金元素的含量，還可以作為生產釩鐵、鉬鐵等鐵合金的還原劑。一種采用多孔轉杯離心粒化裝置制備硅鐵顆粒的方法

工業上生產硅鐵的方式繁多。目前，國內大部分鐵合金廠及國外部分小型的鐵合金廠在生產粒狀脆性鐵合金時，主要采用的生產工藝是：模鑄+機械破碎的方法來獲得用戶所需的鐵合金顆粒。這種傳統的制粒工藝存在以下幾方面的問題：破碎會產生大量碎石，粉化率高，重新處理這些細小顆粒會增加能耗和成本。在澆鑄過程中，鐵合金液飛濺和破碎過程產品變粉造成的損失均達4％以上，國內某錳鐵廠中碳錳鐵的粉化率甚至達到了16％～17％。模鑄后的鐵合金成分偏析嚴重、疏松多孔，產品性質不均勻。硅鐵合金模鑄后破碎得到的團塊顆粒，其上、下部之間硅元素含量之差可達20%以上。噪音及環境污染嚴重。機械破碎噪音非常的大，破碎的粉塵也大，因而環境污染嚴重。

國外大部分鐵合金廠及國外部分小型的鐵合金廠在生產粒狀脆性鐵合金時，主要采用的生產工藝是:GRANSHOT 粒化工藝。該工藝是瑞典烏德霍姆（UHT）公司于 1970年開發研制的一套專門用于金屬液直接粒化生產的裝置，是目前應用最廣泛、最典型的金屬粒化工藝。其粒化原理為:金屬液由中間包流出，直接落到位于粒化罐中心的耐火噴頭上，與噴頭發生碰撞，飛濺形成液滴，并均勻地分布于液化罐內水的表面。這些金屬液滴在沉降到粒化罐底部的過程中，與對流的冷卻水發生熱交換，完成金屬液滴的冷卻。凝固后的金屬顆粒通過空氣/水噴槍由罐底部打入到一個濾水的篩子里。脫水后的金屬顆粒通過皮帶運輸到儲存區，或進入滾筒干燥器。這種的制粒工藝存在以下幾方面的問題：水作為冷卻劑與金屬流交換熱后得到的是低品質的水，余熱很難得到回收。GRANSHOT 工藝粒化每噸鐵合金后與水之間的能量交換可達300～400kWh，而這些能量卻僅能將 30℃或 40℃的冷卻水加熱到60℃，這種低熱值熱源很難被高效回收，而且一般只能通過物理法回收其中的小部分余熱。能耗高，金屬顆粒運輸到儲存區前需要外加能量使其干燥，生產工序繁雜。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種耗能低，同時可以穩定得到所需硅鐵顆粒的方法

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種采用多孔轉杯離心粒化裝置制備硅鐵顆粒的方法，采用如下多孔轉杯離心粒化裝置制備硅鐵顆粒：

所述多孔轉杯離心粒化裝置包括旋轉粒化系統、冷卻系統和金屬顆粒收集結構；

旋轉粒化系統：包括熔融金屬注入結構、霧化室、轉杯、法蘭、連接軸、驅動電機和變頻器；

所述熔融金屬注入結構包括耐高溫的容器和塞子；

所述容器的底部具有通孔，所述通孔與熔融金屬注入口同軸設置；

所述塞子與所述通孔密封滑動配合，用于阻塞所述通孔；