专利名称:一种痕量级高纯硅铁的生产工艺的制作方法
技术领域:
本发明是一种高纯硅铁的生产工艺。其生产的痕量级高纯硅铁,主要用于冶炼IF钢(无间隙原子钢)、轿车用钢、高级电工钢等。
现有生产高纯硅铁的方法较多,如中国专利87104601A、931173418、941148963、941165701等。但是按照这些方法生产出来的高纯硅铁,尚不能满足冶炼IF钢(无间隙原子钢)、轿车用钢、高纯电工钢等的需要。在钢中存在着的Ti、C、Al、Ca、S、Mg、V、B、Pb、Zr等金属和非金属杂质,若超过了规定的标准,则对钢的强度、深冲性能,电磁性能产生严重的影响,而作为钢的脱氧剂、合金剂而加入的硅铁,是钢中杂质的主要来源之一。
本发明的目的,就是针对现有技术所生产的高纯硅铁尚不能满足冶炼IF钢(无间隙原子钢)、轿车用钢、高级电工钢的需要的问题,而提供一种新的高纯硅铁的生产工艺,使硅铁中的Ti、C、Al、Ca、S、Mg、V、B、Pb、Zr等杂质无素的含量都处在痕量级,以供冶炼IF钢(无间隙原子钢)、轿车用钢、高级电工钢之用。
本发明的要点之一是在控制还原剂带入硅铁的杂质的基础上(即选用石油焦作还原剂),进一步控制自焙电极带入的杂质量。综合考虑自焙电极、石油焦的灰分含量及其在冶炼过程中各自的用量,通过计算可知,由自焙电极带入硅铁中的杂质量是由石油焦带入硅铁中的杂质量的3~10倍,由于本发明严格控制了自焙电极带入的杂质量,因而使所得到的原液态硅铁的杂质含量,较现有技术有了大幅度的下降。本发明的另一要点是对上述杂质含量本来就很微的原液态硅铁,进行进一步的双向双气强化精炼。即压缩空气经透气砖从台包底部导入液态硅铁,氯气(或氧气)经石墨管从台包顶部导入液态硅铁,二者同时对液态硅铁实施精炼。最终使硅铁中Ti、C、Al、Ca、S、Mg、V、B、Pb、Zr等杂质元素的含量达到痕量级。
本发明的优点在于可以大批量地稳定地生产痕量级的高纯硅铁。其中Ti<0.008%、C<0.008%、Al<0.002%、Ca<0.001%、S<0.002%、Mg<0.001%、V<0.002%、B<0.002%、Pb<0.001%、Zr<0.001%,完全满足冶炼IF钢(无间隙原子钢)、轿车用钢、高级电工钢时对硅铁纯度的要求。
本发明的详细实施过程是这样的首先严格控制入炉的电极糊的质量,尤其是它的灰分的含量。电极糊在运输、保管和使用过程中不得污染。本发明所选用的电极糊的灰分,一般小于5%,大多在2.7~3.5%之间。这就确保了出炉的原液态硅铁的质量,这是后来通过强化精炼达到痕量级的最重要的基础,因为Ti杂质在硅铁液中通过氧化去除的比例是相当有限的。对于已进入液态硅铁中的杂质,则通过双向双气强化精炼而进一步去除。通过透气砖从台包底部吹入压缩空气。压缩空气由空气压缩机供给,空气压力由控制阀调节。开始压力调至0.1~0.2MPa,以硅铁液不强烈飞溅为度;5分钟后台包内已积存了一定量的液态硅铁,空气压力可调至0.2~0.3MPa,15分钟后再调至0.3~0.4MPa;供气时间为60~120分钟/吨硅铁。氯气(或氧气)由石墨管从台包顶部导入液态硅铁中,氯气(或氧气)由氯气钢瓶(或氧气钢瓶)供给,其压力通过控制阀调整到0.2~0.4MPa,通气时间为45~100分钟/吨硅铁。精炼完成后,将液态硅铁液注入锭模中铸锭、冷却,取样分析,精整破碎,包装入库。
实施例在6300KVA矿热炉中冶炼。矿石主要成分为二氧硅含量98.8%;钢屑选用硅钢屑废料,石油焦主要成分灰分为0.2%,挥发分为13%,固定炭为86%;电极糊的主要成分为灰分为3.2%,挥发分为13%,固定炭84%;入炉冶炼后,出炉的原硅铁的化学成分如表(一),经双向双气精炼后,最终硅铁的化学成分如表(二)。
表(一)原硅铁液化学成分(%)
表(二)精炼处理后硅铁的化学成分(%)
权利要求
1.一种痕量级高纯硅铁的生产工艺,是以石英石、钢屑、石油焦为原料在矿热炉中冶炼,其特征是控制自焙电极所带入炉内的杂质量,使所得原液态硅铁杂质含量甚微;对此原液态硅铁进行双向双气强化精炼,使硅铁中的Ti、C、Al、Ca、S、Mg、V、B、Pb、Zr等杂质含量达到痕量级。
2.根据权利要求1所述的痕量级高纯硅铁的生产工艺,其特征是严格控制作为自焙电极原料的电极糊的质量,尤其是电极糊中灰分的含量,一般要求灰分含量小于5%,大多在2.7~3.5%之间。
3.根据权利要求1所述的痕量级高纯硅铁的生产工艺,其特征是双向双气强化精炼,即压缩空气经透气砖从台包底部导入液态硅铁,氯气(或氧气)经石墨管从台包顶部导入液态硅铁,二者同时对液态硅铁实施精炼。
全文摘要
本发明是一种高纯硅铁的生产工艺。它是以石英石、钢屑、石油焦为原料,在矿热中冶炼。控制自焙电极带入炉内的杂质量,得到杂质含量甚微的液态硅铁;然后对此液态硅铁进行双向双气强化精炼,使硅铁中的Ti、C、Al、Ca、S、Mg、V、B、P
文档编号C22C33/00GK1321786SQ0111258
公开日2001年11月14日 申请日期2001年4月11日 优先权日2001年4月11日
发明者谢作桢, 肖跟祖 申请人:湖北省京山县山塔铁合金有限公司