硅铁合金生产工艺课件

普通硅铁产炉转炼生产高纯硅铁合金方案鄂尔多斯冶金集团有限责任公司为推进产品升级，增加产品附加值。

充分利用集团雄厚技术、管理实力,经过集团领导研究决定，安排特种合金冶炼公司应用正在运行中的12500KAV普通硅铁产炉转炼生产高纯硅铁合金。

1、生产产品化学指标要求表1高纯硅铁牌号及化学成分2、生产适用原料指标要求2.1、还原剂理化指标2.1.1、还原剂物理指标要求：高纯硅铁生产使用碳质还原剂有优质石油焦，低灰分兰炭粒度控制在石油焦1-15mm 。

2.1.2、还原剂化学指标要求：还原剂化学成分指标还原剂灰分化学成分指标2.1.3、石油焦的供货地域选择新疆。

2.2、硅石理化指标2.2.1、硅石物理指标要求：硅石热稳定性要求温度在1500℃时大于90%以上，不得混入废石、角砾状硅石、风化石等，表面不允许有其它杂物。

硅石的粒度控制在 60—120mm，适用前用水清洗。

2.2.2、硅石化学指标要求：硅石化学成分指标2.3、铁制品理化指标2.3.1、铁制品物理指标要求：冶炼铁制品使用硅钢片，不得带有泥沙、铝片、油污、铸铁等，生锈严重的不可用。

规格控制在10-100mm 。

2.3.2、铁制品化学指标要求：铁制品化学成分指标2.4、电极糊理化指标2.4.1、电极糊物理指标要求。

电极糊使用灰分低的标准糊。

2.4.2、电极糊化学指标要求：电极糊化学成分指标电极糊灰分化学成分指标2.4.3、电极糊供货单位选择巩义。

3、生产适用设备要求3.1、矿热炉：生产选择12500KAV矿热电炉，电炉要求设备完好，炉矿运行正常，故障率低。

3.2、炉外精炼设施: 炉外精炼设施一组包括供气设施，气体流量监测和控制系统。

体气输送管道抗压应在P≤0.8Mp ，各管道链接密封、不得漏气。

管道通气流畅，气压表稳定、准确。

气体中水分为0 。

3.3、精炼铁水包：铁水包每炉次可乘容5T硅铁水，具有较高的抗碱化耐侵蚀性能、耐冲刷性能、耐剥落不粘渣等性能。

硅铁精炼的方法硅铁是一种重要的合金材料，广泛应用于钢铁冶金、铸造等领域。

硅铁的精炼方法主要包括高温熔炼、真空炉、氧枪炉等多种工艺。

本文将分别介绍这些精炼方法的原理和优缺点。

一、高温熔炼法高温熔炼法是硅铁精炼的一种常用方法。

其主要原理是通过将硅铁与其他合金材料一起放入高温炉中进行熔炼，利用不同材料的熔点差异实现分离和提纯。

在高温下，硅铁与其他杂质元素形成液相和固相，通过相互作用和重力分离，使硅铁中的杂质得以去除。

高温熔炼法的优点是操作简单、成本低廉，适用于大批量生产。

然而，由于熔点差异不大，分离效果有限，无法完全去除杂质。

同时，高温熔炼过程中易产生大量的废气和废渣，对环境造成污染。

二、真空炉法真空炉法是一种高效的硅铁精炼方法。

其原理是利用真空环境下的高温加热，使硅铁中的杂质在高温条件下蒸发或氧化，从而实现杂质的去除。

真空炉法能够在高温下实现高度纯净度的硅铁精炼，广泛应用于高端合金材料的生产。

真空炉法的优点是能够实现高纯度的硅铁精炼，产品质量稳定可靠。

同时，由于在真空环境下进行加热，不会产生废气和废渣，对环境无污染。

然而，真空炉设备成本较高，需要消耗大量能源进行加热，且操作和维护较为复杂。

三、氧枪炉法氧枪炉法是一种应用广泛的硅铁精炼方法。

其原理是将含有硅铁的原料放入炉中，在高温下通过喷吹氧气进行氧化反应，使硅铁中的杂质在氧化过程中被去除。

氧枪炉法能够实现硅铁的高效精炼，同时还能节约能源和提高产能。

氧枪炉法的优点是操作简便、成本较低，适用于大规模生产。

同时，氧枪炉法能够实现快速精炼和高纯度的硅铁产品。

然而，由于氧化反应需要消耗大量氧气，会产生大量废气，对环境造成一定的污染。

硅铁精炼方法包括高温熔炼法、真空炉法和氧枪炉法等多种工艺。

不同的精炼方法有各自的优缺点，可以根据不同需求选择适合的方法。

随着科技的进步和环保要求的提高，新的硅铁精炼方法也在不断发展和应用，以提高精炼效率和减少环境污染。

高品质硅铁的生产方法目前国内高品质硅铁的生产方法，主要有5种，一是采用精选炉料生产高纯硅铁，二是采用炉外吹氯精炼的方法生产高纯及低碳硅铁，三是采用炉外顶吹氧气的方法生产高纯及低铝硅铁，四是采用热冲渣洗的方法生产高纯及低碳硅铁，五是采用精选炉料的方法生产低铝、低碳硅铁。

采用精选炉料的方法生产高纯硅铁主要是通过精选石英石和石油焦、木块、木炭以及硅钢片原材料进行冶炼生产、以达到降低产品中杂质元素含量的目的。

该方法由于存在着原材料质量波动较大，冶炼生产过程中难免带入一部分杂质，从而产品中杂质含量的降低率受到限制，产品质量不高，成品率较低，而且生产炉况较难维护、炉口操作难度较大，产品的生产成本和能耗较大，经济指标较差。

炉方法脱除钙、铝效果较好，但尾气较多、且生产中常常产生泄漏和吹氯石墨管折断而中止精炼等情况，从而严重地污染了环境，危害工人的身体健康，而且对生产设备腐蚀较大。

炉外顶吹氧的方法进行炉外精炼，对产品中杂质钙、铝、碳元素脱除也较好。

但在使用过程中，由于铁水翻腾剧烈、喷溅损失较大，铁水温度迅速下降，造成粘包、铁损失较大，资料统计损失在12%-20%。

吹氧用石墨管也经常发生折断事故而中止精炼、成品率低，经济上也很不合算。

精选炉料的方法生产低铝、低碳硅铁主要是通过精选还原剂，如兰碳、气煤焦等原材料进行冶炼生产，以达到降低产品中杂质元素，主要是铝含量的目的。

该方法由于存在着原材料成份波动较大，冶炼过程中难免带入一部分杂质，从而产品中的杂质含量的降低率有限，铝含量一般可降至1.6%,最多只能降至1.2%, 碳含量0.2%,只能生产部分品牌的产品。

本发明的目的是要克服上述几种方法的不足，提供一种高品质硅铁的生产方法，该方法实用于系列高品质硅铁的生产。

本发明的高品质硅铁的生产方法包括如下步骤：（1）筛选原料硅石、还原剂、钢悄或/硅钢屑，硅石为石英石或白硅石、黑硅石、还原剂为冶金焦和气煤焦，或者兰炭和气煤焦，兰炭和石油焦及木块、根据各种原料的准确成份含量和所要生产的品种对所有元素成份要求，按公知技术进行计算各原料量、配料混合后填入矿热炉内按通常冶炼硅铁合金的条件和操作进行冶炼。

硅钢生产工艺流程取向硅钢也称冷轧变压器钢，是一种应用于变压器(铁芯) 制造行业的重要硅铁合金。

它的生产工艺复杂，制造技术严格，主要分为普通取向硅钢(CGO) 和高磁感应取向硅钢( HiB) 。

取向硅钢是1930年美国的高斯( N. P. Goss) 首次发现的。

硅钢片是含硅量在3%~5%左右、其它主要是铁的硅铁合金属。

分为取向硅钢和无取向硅钢，是电力、电子和军事工业不可缺少的重要软磁合金。

硅钢片的加工工艺酸洗通过除鳞机与盐酸罐，除去热轧钢带的氧化物，以防止冷轧成品表面的缺陷。

冷冲压为了确保不同用途的厚度与材质，将减速比例设在40%-90%，并为实现自动厚度控制、自动形状控制等先进的控制设备。

退火是软化冷冲压工程中硬化了的钢带材质的工程。

通过金属加热及急速冷却，生产深加工用钢及高张力钢，并采用装箱（罩退）退火与连续退火法。

绝缘涂层将硅钢板加工成铁芯时，为改善其加工性能并防止相当于钢板厚度自乘的涡电流损失，采用连续涂镀设备，在钢板上下面喷射绝缘涂液。

硅钢片加工工艺流程和工序冷轧取向硅钢工艺流程→ 一次冷轧→ 中间退火→ 二次冷轧→ 脱炭退火涂隔离层→ 罩式炉高温退火→ 热平整涂绝缘层→ 纵切（或横切）→ 包装脱炭退火涂隔离层-------------典型的涂MgO隔离层，用于取向硅钢。

罩式炉高温退火--------一般也是取向硅钢，部分半工艺无取向硅钢也用罩式退火，只是温度比取向要低些。

冷轧无取向硅钢工艺流程：铁水脱硫预处理→ 转炉吹炼→真空处理→ 连铸→ 热轧→ 酸洗冷轧联合机组→纵切机组/切边重卷机组→ 宽卷包装/窄卷包装。

为了简化传统无取向电工钢的生产工艺,降低消耗,提高无取向电工钢的磁学性能,通过氧气顶吹转炉(BOF)-RH真空处理-LF精炼炉-薄板坯连铸连轧(CSP)-酸洗连轧-连续退火流程,来实现更大批量生产。

硅铁技术资料铁合金焦是用于矿热炉冶炼铁合金的焦炭。

铁合金焦在矿热炉中作为固态还原剂参与还原反应，反应主要在炉子中下部的高温区进行。

以冶炼硅铁合金为例，其反应式为SiO2（液）+2C（固）=Si（液）+2CO（气），随着反应的进行，焦炭中的固定碳不断消耗，主要以CO 形式从炉顶逸出。

焦炭灰份中的三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁和五氧化二磷等，部分或大部分被还原出来，进入合金中；未参加反应的部分进入炉渣。

焦炭中的硫和硅生成硫化硅和二硫化硅后挥发掉。

冶炼不同品种的铁合金，对焦炭质量的要求不一，生产硅铁合金时对焦炭质量要求最高，所以能满足硅铁合金生产的铁合金焦，一般也能满足其他铁合金生产的要求。

硅铁合金生产对焦炭的要求是：固定碳含量高，灰份低，灰中有害物质三氧化二铝和五氧化二磷等的含量要少，焦炭反应性好，焦炭电阻率特别是高温电阻率要大，挥发份要低，有适当的强度和食粮的块度，水分少而稳定。

微硅粉形成：在冶炼硅铁时，通过烟道排出的硅蒸气经收尘装置收集而得到的粉尘。

平均粒径：0.1-0.15um 最小粒径：0.01um比表面积：28-35米2/克颜色：灰白、白度40-50。

与水泥混合后呈灰黑色，拌成混凝土后呈青灰色。

比重：2.1-3.0克/cm3堆比重：200-250Kg/m3用途：微硅粉以它细微的粒度极强的活性和良好的保温性能及耐高温性能广泛应用于水泥、混凝土、耐火浇注料、化肥、化工、橡胶等行业。

硅石是硅质耐火材料的主要原料。

硅石也称石英岩，主要矿物是石英SiO2，其它成分均为杂质。

由于生成条件不同，工艺要求各有侧重，所以有多种分类方法。

1.按硅石的组织结构分类耐火材料工业用的硅石可以分为结晶硅石（再结晶石英岩）和胶结硅石（胶结石英岩）。

⑴结晶硅石是由硅质砂岩（石英砂岩）经变质作用再结晶而成得变质岩。

硅质砂岩中的硅质胶结物在地质条件作用下而在原石英颗粒表面再结晶，成为石英颗粒的增大部分。

因此，其组织结构特征是：由结晶的石英颗粒所组成，石英颗粒间没有胶结物或极少（3%～8%）；由于变质过程中的再结晶作用而使石英颗粒紧密地连接在一起，并且构成了原硅质砂岩所没有的各种变晶结构，如锯齿结构、花岗岩结构和镶嵌结构等。

硅铁粉工艺硅铁粉工艺是一种常用的冶金工艺，其主要用途是制备硅铁合金。

硅铁合金是一种重要的铁合金，广泛应用于钢铁、铸造、电子等行业。

本文将介绍硅铁粉工艺的原理、流程和优点。

一、硅铁粉工艺原理硅铁粉工艺是利用硅铁粉作为原料，通过高温还原反应制备硅铁合金的一种工艺。

硅铁粉是一种细粉末状的物质，其颗粒大小一般为0.1-3毫米。

硅铁粉的主要成分是硅和铁，其中硅的含量一般为50%-70%。

硅铁粉工艺的原理是在高温还原条件下，将硅铁粉与煤粉等还原剂一起加入冶炼炉中，经过一定时间的还原反应，生成硅铁合金。

在还原反应中，硅铁粉中的硅和铁与还原剂中的碳发生化学反应，生成硅铁合金和一定量的CO和CO2等还原气体。

硅铁粉工艺的具体流程包括：原料配比、混合、压块、烘干、破碎、筛分、入炉、冶炼、出炉等几个步骤。

1. 原料配比：根据所需的硅铁合金成分要求，将硅铁粉、煤粉等原料按一定比例混合，并加入适量的粘结剂。

2. 混合：将配好的原料在混合机中进行充分混合，使各种原料均匀分布。

3. 压块：将混合好的原料压成固定形状的块状物，以便于后续的烘干和破碎。

4. 烘干：将压制好的块状物在烘干炉中进行烘干，以去除其中的水分和粘结剂。

5. 破碎：将烘干后的块状物进行破碎，得到一定大小的颗粒状物料。

6. 筛分：将破碎后的物料进行筛分，得到符合要求的硅铁粉。

7. 入炉：将筛分后的硅铁粉放入冶炼炉中，并加入适量的还原剂。

8. 冶炼：在高温还原条件下，将硅铁粉和还原剂进行一定时间的还原反应，生成硅铁合金。

9. 出炉：待冶炼结束后，将硅铁合金从冶炼炉中取出，进行淬火、破碎、筛分等处理，得到符合要求的硅铁合金。

三、硅铁粉工艺优点硅铁粉工艺具有以下优点：1. 原料利用率高：硅铁粉工艺所用的硅铁粉和煤粉等原料均能充分利用，减少了原料的浪费。

2. 产品质量稳定：硅铁粉工艺可以控制原料的配比和混合均匀度，保证了产品的质量稳定性。

3. 生产成本低：硅铁粉工艺所需的设备和能源消耗较少，生产成本相对较低。

2硅铁精炼降铝随着电工钢的生产和发展，对硅铁中含铝量提出了高要求。

为此一些国家对硅铁的标准作了相应的修改和补充。

表列出了日本、苏联、美国电工钢用75%硅铁标准中某些元素的变化。

为了提高硅铁质量，满足冶炼特殊钢的要求，国内外对于硅铁炉外精炼作了一些工作，取得了成绩。

硅铁中铝含量可降至0.5%以下，最低可降至0.01%，合金中的钙也同时得到脱除。

国外在硅铁精炼方面做了大量的试验研究工作，并取得了一定的成就。

一.硅铁降铝的发展历史1.热分解搅拌和热冲搅拌苏联60年代末，试验采用配加石灰的氧化脱铝处理硅铁熔体，借助与石灰石分解时产生的气体（CO2）搅拌合金和合成渣熔体。

但是降铝效果不明显，以后再未使用。

1973年他们又用菱铁矿精炼硅铁熔体，利用菱铁矿热分解时产生的氧化铁和二氧化碳使铝和钙氧化，同时以气体搅拌熔体。

由于菱铁矿中的FeCO3和MgCO3的分解温度在450℃和730℃小于石灰石中的CaCO3950到1000℃前者的密度（3.7～3.9kg/cm3）大于硅铁，故沉浸于硅铁熔体中，起到脱铝的作用。

苏联曾用倒包热冲精炼法实行75%硅铁炉外降铝。

出铁后加入精炼混合料，然后进行倒包热冲。

这样可是Al由1.5%～2.0%降至0.3%～0. 5%；Ca由0.25%～0.5%降至0.05%～0.1%.2.吹气搅拌精炼波兰先后三次发表有关压缩空气吹炼的文章。

他们主要采用黄铁矿、铁矿、萤石作精炼料，合金出炉时加于熔体中，并吹压缩空气（压力为0.2～0.5大气压）吹炼15分钟，Al降至≤0.5%脱铝率在70%左右。

苏联工业性生产含铝≤0.5%的75%硅铁是采用合成渣（铁矿、石灰、硅砂、石灰石）处理硅铁，然后再用压缩空气（余压为0.2~0.3大气压）吹炼的方法。

硅铁自炉内放入包里期间，将上述干燥的合成料（粒度为5~25mm）不断加入熔体中。

待合成料完全熔化后，将压缩空气通过石墨喷咀（插进深度为合金层的2/3）吹入熔体中。