高纯硅铁及生产方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN87104601	申请日：	1987.06.30
公开号：	CN87104601A	公开日：	1988.01.20
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	\|\|\|地址431800湖北省京山县新市镇鸭山路21号431800湖北省京山县新市镇鸭山路21号2005.12.23\|\|\|专利权人湖北省京山县山塔铁合金有限公司湖北华尔靓浦项硅科技有限公司2005.12.23\|\|\|\|\|\|\|\|\|地址湖北省京山县城关431800湖北省京山县新市镇鸭山路21号\|\|\|专利权人湖北省京山县硅材料开发应用研究所湖北省京山县山塔铁合金有限公司\|\|\|授权\|\|\|审定\|\|\|公开\|\|\|
IPC分类号：	C22C33/04; C22C35/00; C22B4/06	主分类号：	C22C33/04; C22C35/00; C22B4/06
申请人：	湖北省京山县硅材料开发应用研究所
发明人：	崔新东
地址：	湖北省京山县城关
优先权：
专利代理机构：	湖北省专利事务所	代理人：	张安国
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内容摘要

本发明涉及高纯硅铁及生产方式。它以精选石英石、石油焦、硅钢屑为原料，在矿热炉内还原冶炼硅铁，焦炭粒度0—10mm，原料配比石英石∶石油焦∶硅钢屑＝100∶40—55∶5—55，石英石含SiO2＞98.0％，Al2O3＜0.03％，CaO＜0.01％，其他杂质(除氧化铁外)总和＜0.02％。本硅铁可用于冶炼高牌号无取向硅钢，取向硅钢和低合金钢。

权利要求书

1：一种用矿热炉冶炼高纯硅铁的方法，其特征是采用精选石英石、石油焦(或石油焦加少量其他炭素)，硅钢屑为原料，石油焦粒度为0-10mm，最佳粒度为0-5mm。
2：如权利要求1所述的方法，其特征是原料配比，石英石∶石油焦∶硅钢屑（重量）＝100∶40-55∶5-55，以固定碳为基准量。
3：如权利要求1所述的方法，其特征是精选石英石化学重量成分要求SiO 2 ＞98.0%，Al 2 O 3 ＜0.03%，CaO＜0.01%。其他杂质除氧化铁之外，总和＜0.02%。
4：本法生产的多种牌号高纯硅铁，Si和Fe二元素为有效元素，其杂质含量可控范围为C0.05-0.003%，S0.01-0.002%，P＜0.02%，V0.05-0.001%，B0.01-0.002%，Mn＜0.10%，Mg0.05-0.005%，Ti0.05-0.007%，Ca0.05-0.002%，Ca＜0.05%，Cr＜0.05%，Ni＜0.05，Zr0.01-0.003，Al＜0.1%，其他杂质总和少于0.05%。

说明书

本发明属冶金领域，高纯硅铁产品主要用于冶炼高牌号取向硅钢、无取向硅钢及低合金钢等方面，该方法适用于各种冶炼硅铁的矿热炉。
    日本、美国、挪威等国冶炼硅铁是采用硅石+冶金焦（+石油焦+木炭+煤等）+钢屑（或铁矿石）在矿热炉内还原，有的还在炉外用多元渣吸法除部份杂质，工艺复杂。国内所有厂家生产硅铁，其方法也是用硅石+冶金焦等+钢屑在矿热炉内还原，少数厂家用多元渣吸法除杂质，所得产品杂质含量高，不适用于高牌号硅钢冶炼使用。传统的配料方法是硅石∶焦碳∶钢屑＝100∶（48-56）∶26，硅石含SiO2＞97%均可使用，焦碳粒度为5-18mm，钢屑是一般碳素钢屑。其缺点是冶金焦灰份高，普通钢屑一般含有0.4-1.4%Mn，Cr、Ti、V含量也偏高，致使难于保证硅铁质量，焦碳粒度大，表面积小，还原反应时间长。

    本发明的目的是要克服传统方法的缺点，选用合适的原料和工艺条件，生产高纯硅铁供冶炼高牌号硅钢等使用。

    本发明的目的是以如下方法实现地，采用精选石英石+石油焦（或石油焦加少量其它碳素）+硅钢屑，在矿热炉内还原，石油焦粒度为0-10mm，最佳粒度为0-5mm。炉料配比为石英石∶石油焦∶硅钢屑＝100∶40-55∶5-55，此配比以固定碳含量为基准量。石英石化学成份（重量）要求为SiO2＞98.0%，Al2O3＜0.03%，CaO＜0.01%，其他杂质除氧化铁外总和小于0.02%。所得高纯硅铁产品的杂质含量可控制在下列范围;

    表1

    Si和Fe二元素为有效元素，根据使用要求调整配比。必要时根据对个别元素要求量的变化，可在出炉液态产品中分别通入氯气20-40分钟，20公斤，或氧气30-40分钟，5公斤，或水煤气（H2+H2O）20-40分钟，5公斤。

    本发明的冶炼操作与普通矿热炉法生产硅铁合金相同。即将矿热炉通电升温烘烤到1000℃以上，开始逐渐往炉膛中加入混配好的物料，直到装满炉膛，然后维持料面，随缺随加，根据需要捣炉、扎眼。连续还原冶炼，间歇开炉，第一次出料时间长些，而后定期出炉时间随容量大小而不同。正常情况不需炉外精炼，若由于矿石杂质稍偏高，带来出炉产品杂质超过标准时，可根据杂质成份通少量氯气，或氧气，或氯氧并用，进行炉外液态精炼。取样分析，铸锭，破碎包装。

    图1是本法生产高纯硅铁工艺流程图。

    在4000KVA矿热炉上试生产，其主要参数如下：

    炉型：敞开固定式矿热炉

    使用电压：80-110V

    炉壳外径（毫米）：5200

    炉壳高度（毫米）：3300

    炉壳内径（毫米）：4050

    炉膛深度（毫米）：1720

    电极直径（毫米）：750

    电极材质：标准电极糊自焙

    电极极心圆直径（毫米）：1930

    炉衬材质：高铝砖+碳砖

    石油焦灰分量：0.10-1.44%，含硫0.35%

    石油焦粒度（毫米）：0-10，绝大多数为0-5毫米

    硅钢屑杂质含量%重量：Mn＜0.34，Cr＜0.04，

    P＜0.026，S＜0.025

    石英石用前述要求的石英石

    石英石∶石油焦∶硅钢屑＝100∶46∶12-14

    炼得高纯硅铁成份如表2，

    表2    高纯硅铁成份

    其ST-2硅铁供武钢生产高牌号无取向硅钢。ST-4号用于冶炼取向硅钢，其硅钢成品率100%。用本方法生产硅铁，在电力正常情况下，电耗为7800-8500度/吨硅铁。

    勘误表

    文件名称    页行    勘误前    勘误后

    说明书    2    表1    AL＜0.1    AL＜0.5

    AL    AL

    4    表2    0.5

    0.10    0.10

    0.1