[发明专利]硅酸钠铁矿粉亚碳化半导关系积块电炉炉料

说明书

一、技术领域：

本炉料属于冶金门类，炉料为电炉熔铁熔钢提供直接原料。

二、技术背景：

1、现今铁和钢的生产方式

现今铁生产是以煤炭为燃料的氧化生产方式，氧化生产方式产生和排放大量氧化物，造成地球生态环境和生命健康的重大危害。现今电炉炼钢仅以生铁、废钢铁和铁合金为炉料(有少量高品位块形铁矿为炉料)，电炉炼钢是复次燃料能源配置。钢铁生产尚处于高耗能、高污染、高成本(热风炉投资巨大、电炉复次耗能)的初级生产方式阶段。

2、本电炉炉料发明应用的重要意义

使氧化炼铁生产方式置换为电磁熔铁生产方式：使以生铁、铁合金、废钢铁和高品位块形铁矿为炉料的电炉熔钢，提升为铁矿粉积块炉料。由于电炉冶金仅是电热能对炉料的熔合作用、不产生电化合关系，因而避免大量多种氧化物的产生和排放。电炉造价低廉、热风炉造价巨大、电价格低廉、焦碳昂贵、电冶环保、氧化生产污染。钢铁生产当由氧化生产置换为电磁生产。在人类地球环境危机时代，是一条很迫切的必由之路。

三、发明内容：

1、铁矿粉积块电炉炉料的材料构成

铁矿粉、硅酸钠、氢氧化纳，碳酸钠

2、铁矿粉积块电炉炉料制备工艺

a硅酸钠粘合剂和其物理性质

“将单位硅酸钠2倍水溶为饱和溶液，稀释到15倍水，即为铁矿粉常量粘合剂”。

硅酸钠粘合剂其饱和度存在临界关系，当饱和度较大时，其导电关系呈绝缘性质；当粘合剂饱和度适当具有导电关系性质；当粘合剂饱和度较小时，铁矿粉之间离子吸附强度减弱，使炉料强度变小，不能支撑炉料间的相互压强；同时粘合剂递升温与电阻值递减为反差关系。粘合剂元素与铁矿粉的导电关系是“非对称弱相互关系”。

b预炉料递升温与电阻值反差关系测量试验

预炉料递升温与电阻值反差关系测量试验，是一项生产中的常规测量手段。取少许粘合剂和铁矿粉搅合，置网托上适当拍打造块，上表面制孔、置燃热源上烧结，温度计与电阻仪反映出过程性，温度与电阻值反差。反差值越大，铁矿粉积块炉料品质越好。若反差值较弱，当对粘合剂做适当调整。

c粘合剂变量微调事项

由于铁矿粉是多元素的合金矿物质，因产地来源不同，成矿条件各异，有的硫、磷含量很高，有的铁矿粉氧化度太高，使预炉料积块的递升温与电阻值反差关系不明显时，把氢氧化钠或碳酸钠水溶液加入粘合剂，以补充钠离子。

四、具体实施方式

将适用的粘合剂与铁矿粉搅合、无水分渗出、适当加压、上表面穿孔，置各式烧结机具内烧结，经烧结脱水硬化，即为铁矿粉积块电炉炉料。

铁矿粉电炉炉料的发明应用，将使铁的生产从氧化生产方式置换为电磁生产方式；将使钢的生产从复次能量置换，提升为一次能量置换，为现代钢铁生产高效、节能、环保提供了必需的物质技术支撑。

关键词：硅酸钠、铁矿粉、不饱和、亚碳化、半导作用、初始导电作用、递升温与电阻值反差、电炉炉料