70硅鐵
70硅鐵合金及工業(yè)硅屬于鐵合金行業(yè)中的硅系合金,在煉鋼、鑄造、有色金屬及其他工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。70硅鐵合金及工業(yè)硅的生產(chǎn)都是
70硅鐵合金及工業(yè)硅屬于鐵合金行業(yè)中的硅系合金,在煉鋼、鑄造、有色金屬及其他工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。70硅鐵合金及工業(yè)硅的生產(chǎn)都是以硅石為原料,經(jīng)水洗后與碳質(zhì)還原劑混合加入礦熱爐,在高溫條件下碳熱還原得到硅鐵合金和金屬硅。
在70硅鐵合金和工業(yè)硅生產(chǎn)中,為了保證爐料的透氣性,要求爐料在一定的粒度范圍內(nèi)。在硅礦石清洗過程中,粒徑<20的硅礦石將被篩分,以免進入礦熱爐中,影響爐料的透氣性。由于缺乏有效的利用途徑,這部分粒徑<20的硅礦石通常被廢棄堆存,造成硅礦資源的浪費,同時增加了70硅鐵合金和工業(yè)硅的生產(chǎn)成本。
70硅鐵合金和工業(yè)硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙氣富含大量二氧化硅微粉,經(jīng)除塵設(shè)備收集后即得到二氧化硅含量為80、5%的微硅粉。我國鐵合金廠每生產(chǎn)5t硅鐵將產(chǎn)生It微硅粉;每生產(chǎn)3t工業(yè)硅將產(chǎn)生It微硅粉。據(jù)統(tǒng)計,我國2012年硅鐵產(chǎn)量為478萬t、工業(yè)硅產(chǎn)量為113萬t。相應(yīng)地,僅2012年一年,我國將產(chǎn)生微硅粉133萬t。目前,微硅粉主要用于混凝土、耐火材料等領(lǐng)域作為添加劑,使用量小,經(jīng)濟價值低。導(dǎo)致微硅粉銷路不暢,大量堆存在廠區(qū)內(nèi),既占用了產(chǎn)區(qū)面積,又給周圍的環(huán)境帶來污染。
目前,對于70硅鐵合金和工業(yè)娃生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的小粒徑娃礦石(粒徑<20mm)和微硅粉,尚沒有較好的利用途徑。大量的小粒徑硅礦石和微硅粉堆存在廠區(qū)內(nèi),不僅造成了硅礦石資源的浪費,降低了工廠的經(jīng)濟效益,同時也占用了大片產(chǎn)區(qū)面積,給廠區(qū)周邊環(huán)境帶來了污染,威脅企業(yè)健康發(fā)展。如何有效利用小粒徑硅礦石和微硅粉已成為鐵合金行業(yè)亟待解決的問題。

利用微硅粉和小顆粒硅石造球作為硅源生產(chǎn)70硅鐵合金,為鐵合金行業(yè)生產(chǎn)過程中廢棄的微硅粉和小顆粒硅石提供了有效的利用途徑。
生產(chǎn)70硅鐵合金的方法,其具體步驟如下:
Cl)首先向微硅粉和小顆粒硅石中加入微硅粉質(zhì)量2~12%的粘結(jié)劑和微硅粉質(zhì)量3~15%的水混合均勻后,在5~30t的壓力下壓制成球團;(2)在還原氣氛下,步驟(1)得到的球團在溫度為100~300°C的條件下干燥后,將質(zhì)量比為(2.4~3.0):(1.0~2.0)的干燥后的球團和碳質(zhì)還原劑裝入表面溫度為800~1200°C的冶金爐中,球團和碳質(zhì)還原劑在從冶金爐爐口到達高溫區(qū)域的下降過程中完成預(yù)焙燒,然后球團和碳質(zhì)還原劑在冶金爐高溫區(qū)域溫度為1800~2500°C條件下冶煉0.5~2h,在冶煉過程中添加鋼屑、軋鋼鐵皮和鐵精礦球團含鐵原料得到硅鐵合金熔體;(3)步驟(2)得到的70硅鐵合金熔體經(jīng)爐外精煉后即能生產(chǎn)得到70硅鐵合金。
微硅粉中SiO2含量大于80wt.%、Al2O3含量小于2wt.%。小顆粒娃石粒徑為5mm以下,加入量為微娃粉質(zhì)量的50%以下。粘結(jié)劑為煤焦油、煤浙青、木質(zhì)纖維中的一種或幾種任意比例混合物。碳質(zhì)還原劑為焦炭、木炭、煤、石油焦、生物質(zhì)或生物質(zhì)炭。冶金爐為礦熱爐。鋼屑、軋鋼鐵皮和鐵精礦球團含鐵原料的添加量根據(jù)產(chǎn)品要求調(diào)整,以獲得符合國家標準GB/T2272-2009的70硅鐵合金產(chǎn)品。爐外精煉過程為通過吹氣、造渣等技術(shù)手段去除雜質(zhì)元素以便獲得符合國家標準GB/T2272-2009的硅鐵合金產(chǎn)品。
吹氣過程為:往70硅鐵合金熔體中吹入一定量的富氧空氣、氧氣、氯氣中的一種或幾種任意比例的混合氣體,去除硅鐵合金中的Al、Ca、C、S、T1、P、Mn、Cr、Mg、Cu、V、Ni等金屬或非金屬雜質(zhì),吹氣壓力為2~8atm,流量為0.1~lhm3/min,時間為0.5~5h。
造渣過程為:往70硅鐵合金熔體中添加一定量的合成渣,去除硅鐵合金中的Al、Ca、C、S、T1、P、Mn、Cr、Mg、Cu、V、Ni等金屬或非金屬雜質(zhì),合成渣的成分包括生石灰、石英砂、螢石、鐵磷、堿金屬氧化物`中的一種或幾種,添加量為70硅鐵合金熔體量的5~25%,時間為0.5 ~5小時。上述吹氣精煉過程和造渣精煉過程分別可以單獨進行,也可以同時進行。
對于70硅鐵合金和工業(yè)硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的小粒徑硅礦石(粒徑<20mm)首先按粒度進行分級,小粒徑硅礦石粒徑為5_以下時,可以在本方法中直接作為原料進行冶煉;當小粒徑娃礦石粒徑在5~20mm之間時,必須經(jīng)過破碎到粒徑為5mm以下,才能在本方法中作為原料進行冶煉。








