[发明专利]1000-5000KVA硅铁炉直接生产稀土硅铁(含钡)合金的工艺

说明书

本发明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。

本发明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。

本发明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20MP_a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％。

本发明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％，B_aSO4-15％，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20MP_a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。

用本发明的工艺冶炼稀土硅铁(含钡)合金，其化学成份如下：