1000-5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺制造技术

一种用１０００－５０００ＫＶＡ硅铁炉直接生产稀土硅铁（含钡）合金的工艺，其特征在于将含有４６－６０％的ＲＥＯ的氟碳铈镧精矿粉（ＲＥＦＣＯ↓［３］）置于８００－９１０℃的倒焰窑内焙烧１小时，自然降温，使灼烧失重率为１８～２０％；灼烧后的稀土精矿粉加入蓝炭粉（粒度１５０－２００目）、粘接剂，在压力大于２０ＭＰａ的制球机中制球；采用蓝炭作还原剂冶炼；炉体功率密度采用７５％硅铁的冶炼参数，极心圆直径为７５％硅铁冶炼参数的９０－９５％。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属用电热法采用预处理矿石以提炼合金类，具体说是一种1000-5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺。目前稀土硅铁合金的生产方法主要是用电硅热还原法(电弧炉生产)，即以75％硅铁作还原剂，用稀土富渣和稀土精矿作原料进行生产，这种方法由于其电耗高，排渣量大，污染环境，稀土回收率低，浪费大量的稀土资源，生产成本高，因而制约了生产的发展。为了改变现有的生产方法，国内外一些企业作了许多有益的尝试，利用常规碳质的还原剂，在矿热炉中进行了稀土硅铁合金的生产试验，这些尝试在探索碳热法生产稀土硅铁合金方面，给人们开拓了在这一领域中的新途径。这些试验由于采用的还原剂反应活性较差，造成了反应过程中石墨化倾向增加，因而较易造成炉瘤生成，生产周期较短，在生产中还需要制造假炉衬，改造炉体，使得生产成本增加，限制了工业化生产，基于这些原因，稀土硅铁合金的冶炼方法必须作进一步的改进。本专利技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种以蓝炭为还原剂，采用1000-5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺，从而确立了炉况稳定，无炉底结瘤，炉龄长，能耗低，无渣冶炼，以达到可连续性生产稀土硅铁(含钡)合金的目的。本专利技术的目的可以通过以下措施来达到一种用1000-5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺，其中在该工艺中理论碳与实际碳比例为0.87-0.93，稀土金属与硅的比例为0.54-0.56，配制好的炉料均布炉堂并进行冶炼，每隔2-3小时出一次合金于中间包中，待静置3-5分钟后，浇入铸铁锭中，其特征在于将含有46-60％REO的氟碳铈镧精矿粉(REFCO3)置于800-91℃的倒焰窑内焙烧1小时，自然降温，使灼烧失重率为18-20％；灼烧后的稀土精矿粉加入蓝炭粉(粒度150-200目)、粘接剂，在压力大于20MPa的制球机中制球；采用蓝炭作还原剂冶炼；炉体功率密度采用75％硅铁的冶炼参数，极心圆直径为75％硅铁冶炼参数的90-95％。本专利技术的目的还可以通过以下措施来达到蓝炭粒度为5-20mm；粘接剂采用聚丙酰胺或水玻璃；炭粉的加入量按稀土全部转化为REC2所需理论碳量的1-6倍，制成球径为20-55mm。将氟碳铈镧精矿粉(重选矿或浮选矿)REO46-60％，BaSO4-15％，F5-8％置于倒焰窑中，在800-900℃下焙烧1小时，精矿失重率为18-20％，焙烧后的精矿含REO55-70％，将焙烧矿按以下步骤进行制团焙烧矿100kg，蓝炭粉40kg，水玻璃17kg，放入混料机中搅拌均匀15分钟，装入压力大于20MPa的轧辊机中进行轧制成球团，干燥，球团粒度25-55mm，球团中REO量为64-66％，烘干后备用。其中蓝炭粉固定碳大于80％，粒度大于150目，配碳为理论碳量的1.5倍。实施例1取焙烧好的稀土球团58kg(REO64-66％)，硅石100kg(SiO2＞98.5％)，块度25-60mm，其中大于40mm的不小于80％，蓝炭38kg，粒度5-15mm，固定碳大于80％。以上炉料准确计量后在炉台上充分拌匀，均匀地将炉料加入1800KVA硅铁炉中，该炉极心圆直径1350mm，电极直径500mm，并保持原供电参数不变，根据配重而改变极心圆直径。二次侧电压70-75V，一次侧电流140-160A，按以上数据操作，炉况运醒良好，炉料不粘结，炉料下沉均匀，每2小时出铁一次，铁水经1000mm溜槽直接浇铸锭模，合金厚度不超过100mm。实施例2取焙烧好的稀土球团115kg(REO64-66％)，硅石200kg(SiO2＞98.5％)，块度25-70mm，其中大于40mm的不小于80％，蓝炭78kg，粒度8-20mm，固定碳大于80％。以上炉料准确计量后在炉台上充分拌匀，均匀将炉料加入3600KVA硅铁炉中，该炉极心圆直径1620mm，电极直径600mm，并保持原供电参数不变，根据配重而改变极心圆直径。二次侧电压76-82V，一次侧电流190-210A，按以上数据操作，炉况运行良好，炉料不粘结，炉料下沉均匀，每2小时出铁一次，铁水经1300mm溜槽直接浇铸锭模，合金厚度不超过100mm。用本专利技术的工艺冶炼稀土硅铁(含钡)合金，其化学成份如下REM27-35％，Si48-60％，Ba1-8％，Ca＜1％，Al＜1.5％，Ti＜0.3％，Fe余量。本专利技术相比现有技术具有如下优点本专利技术由于采用了高活性，高电阻率的优质还原剂——蓝炭，使得反应速度加快，电极易深插(一般插入深度500-1000mm)，极心圆的调整使功率密度得以提高，熔炼合金所需要的高温能够保证，如实施例1在1800KVA硅铁炉直接转炼稀土硅铁(含钡)合金，通过750次出铁的试验，其产稀土硅铁(含钡)REM30％合金260余吨，炉况顺行，炉底无上涨，转炼稀土硅铁(含钡)合金过渡期短，一般在48小时后就能稳定生产REM30％的稀土硅铁(含钡)产品。该合金物理性能较好，断面呈银白色，不粉化，偏析小，稀土回收率大于96％(以REM30％合金为基准吨)，冶炼一基准吨的工艺电耗一般在9000-9800KWh。应用本专利技术能使国内众多的硅铁炉勿需改造，就可直接转炼稀土硅铁(含钡)合金，由于其稀土收率高，综合成本低，节约能源，可给企业带来很好的经济效益，充分有效地利用稀土资源，进行大规模工业化生产。权利要求1.一种用1000-5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺，其中在该工艺中理论碳与实际碳比例为0.87-0.93，稀土金属与硅的比例为0.54-0.56，配制好的炉料均布炉堂并进行冶炼，每隔2-3小时出一次合金于中间包中，待静置3-5分钟后，浇入铸铁锭中，其特征在于将含有46-60％REO的氟碳铈镧精矿粉(REFCO3)置于800-910℃的倒焰窑内焙烧1小时，自然降温，使灼烧失重率为18-20％；灼烧后的稀土精矿粉加入蓝炭粉(粒度150-200目)、粘接剂，在压力大于20MPa的制球机中制球；采用蓝炭作还原剂冶炼；炉体功率密度采用75％硅铁的冶炼参数，极心圆直径为75％硅铁冶炼参数的90-95％。2.根据权利要求1所述的1000-5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺，其特征在于蓝炭粒度为5-20mm。3.根据权和要求1所述的1000-5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺，其特征在于粘接剂采用聚丙酰胺或水玻璃。4.根据权利要求1所述的1000-5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺，其特征在于炭粉的加入量按稀土全部转化为REC2所需理论碳量的1-6倍，制成球径为20-55mm。全文摘要一种用1000—5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺,其特征在于将含有46—60%的REO的氟碳铈镧精矿粉(REFCO文档编号C22C33/04GK1173548SQ97106958公开日1998年2月18日 申请日期1997年5月6日 优先权日1997年5月6日专利技术者袁洪斌, 许锡平, 吴永纯 申请人:南京龙华特种合金研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用１０００－５０００ＫＶＡ硅铁炉直接生产稀土硅铁（含钡）合金的工艺，其中在该工艺中理论碳与实际碳比例为０．８７－０．９３，稀土金属与硅的比例为０．５４－０．５６，配制好的炉料均布炉堂并进行冶炼，每隔２－３小时出一次合金于中间包中，待静置３－５分钟后，浇入铸铁锭中，其特征在于将含有４６－６０％ＲＥＯ的氟碳铈镧精矿粉（ＲＥＦＣＯ↓［３］）置于８００－９１０℃的倒焰窑内焙烧１小时，自然降温，使灼烧失重率为１８－２０％；灼烧后的稀土精矿粉加入蓝炭粉（粒度１５０－２００目）、粘接剂，在压力大于２０ＭＰａ的制球机中制球；采用蓝炭作还原剂冶炼；炉体功率密度采用７５％硅铁的冶炼参数，极心圆直径为７５％硅铁冶炼参数的９０－９５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁洪斌，许锡平，吴永纯，
申请(专利权)人：南京龙华特种合金研究所，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]