一种硅铁生产用炉料块的生产方法与流程 专利技术说明

金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术1.本发明涉及一种硅铁炉料生产方法，尤其是一种以糯米熟浆和粘土为粘合剂的硅铁生产用块状炉料的生产方法，属于冶金技术领域。背景技术：2.硅铁在工业中用途广泛。目前，生产硅铁的原料主要包括硅石、焦碳和铁屑，制备硅铁的原理是：在电热炉14000c以上高温的作用下，硅石中的sio2分子缓慢地从硅石中升华出来成为二氧化硅蒸汽，因为气态的二氧化硅分子比重比空气大得多，不易飘升，二氧化硅气体就自然地凝聚并且笼罩在已被加热至红热的硅石和焦碳的表面，并且与焦碳发生还原反应生成硅元素和一氧化碳气体，其化学反应式如下：si02 + 2c = si +2co↑，从上述化学反应式可以看出，在二氧化硅被还原生成元素硅的过程中，同时产生大量的一氧化碳气体。这些一氧化碳气体必须及时排除，才能保证二氧化硅被还原生成元素硅的化学反应能够顺利进行。为此，就必须保证堆放硅石和焦碳的矿层足够疏松，具有足够的空间，以便及时排除一氧化碳气体。而为了保持矿层足够疏松，留足让一氧化碳气体能够及时逃逸的间隙，焦碳和硅石都必须以直径为5-10cm的块料直接投入电热炉中。3.显然，因为固态的焦碳和固态的二氧化硅，以及气态的二氧化硅都被自身形成的“介面”分割在各自的范围内，它们的分子不能自由接触和碰撞。但只有参与反应的分子能够自由接触、碰撞时，分子之间才能发生化学反应。因此焦碳与硅石的这种还原反应属于“异相化学反应”。根据化学动力学定律，“在温度不变的条件下，异相化学反应的速度，与反应物之间的接触面积成正比”。因此，当参加反应的物料磨得越细，混得越均匀、压得越紧时，参与化学反应的物料之间的接触面积就越大，它们之间发生化学反应的速度就越快，完成化学反应需要的时间也就越短。我们知道，欲使“两个碳原子还原一个二氧化硅分子生成一个硅原子和两个一氧化碳分子时，使其化学反应能够持续进行的“充要条件”，是必须将电热炉内的温度持续维持在14000c以上。而要在一个大口径且无任何遮拦的容器中维持14000c以上的高温，就必然会向周围环境散失巨大的热量。并且，维持这种高温的时间越长，向环境散失的热量就越多。因此，在保证完成二氧化硅被全部还原成为元素硅的前提下，使焦碳对二氧化硅还原反应的速度进行得越快，完成还原反应的时间越短，电热炉向环境散失的热量就越少，消耗的电能就越少，就可以节约更多的电能。技术实现要素：4.本发明所要解决的技术问题在于提供一种硅铁生产用炉料块的生产方法，该方法可以大幅降低硅铁生产的原料成本和电能的消耗，从而克服上述现有技术的不足。5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种硅铁生产用炉料块的生产方法，所述炉料块是由以下重量份的原料：硅石粉5-8份、烟煤粉10-15份、铁鳞粉1-3份、粘合剂7-12份，混合后搅拌均匀，压块，烘干制成。6.作为一种优选方案，所述的硅石粉、烟煤粉、铁鳞粉均为30-40目的细粉。7.作为一种优选方案，所述的粘合剂是单独的糯米熟浆。8.上述的硅铁生产用炉料块的生产方法，当其使用的粘合剂是单独的糯米熟浆时，包括以下步骤，（1）将硅石、烟煤、铁鳞全部碾成30-40目的细粒，然后按照生产相应牌号品种之硅铁需要的比例，对烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉分别称重配料；（2）将配好比例的烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉倒入同一容器中，反复搅拌，混合均匀，得到混合炉料粉；（3）将糯米碾成80-120目的细粉，得到糯米粉；然后按照糯米粉与清水的重量比例为1-10:100，加入适量清水，搅拌均匀，边搅拌边加热，直至将水烧开，再继续加热5-10分钟，使所有糯米粉充分熟化、浆化，得到糯米熟浆；（4）在混合炉料粉中加入糯米熟浆，每100份重量的混合炉料粉中加入7-9份重量的糯米熟浆，混合，搅拌均匀，压块，烘干后即得本发明的硅铁生产用炉料块。9.作为另一种优选方案，上述的硅铁生产用炉料块的生产方法，所述的粘合剂也可以是单独的粘土粉。10.上述的硅铁生产用炉料块的生产方法，当其使用的粘合剂是单独的粘土粉时，包括以下步骤，（1）将硅石、烟煤、铁鳞全部碾成30-40目的细粒，然后按照生产相应牌号品种之硅铁需要的比例，对烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉分别称重配料；（2）将配好比例的烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉倒入同一容器中，反复搅拌，混合均匀，得到混合炉料粉；（3）将选好的粘土自然晒干，用粉碎机粉碎成80-120目的细粉，得到粘土粉；（4）在混合炉料粉中加入粘土粉和清水，每100份重量的混合炉料粉中，加入5-7份重量的粘土粉和7-9份重量的清水，混合，搅拌均匀，压块，烘干后即得本发明的硅铁生产用炉料块。11.作为又一种优选方案，所述的硅铁生产用炉料块的生产方法，所述的粘合剂还可以是糯米熟浆和粘土粉。12.上述的硅铁生产用炉料块的生产方法，当其使用的粘合剂是糯米熟浆和粘土粉时，包括以下步骤，（1）将硅石、烟煤、铁鳞全部碾成30-40目的细粒，然后按照生产相应牌号品种之硅铁需要的比例，对烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉分别称重配料；（2）将配好比例的烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉倒入同一容器中，反复搅拌，混合均匀，得到混合炉料粉；（3）将糯米碾成80-120目的细粉，得到糯米粉；然后按照糯米粉与清水的重量比例为1-10:100，加入适量清水，搅拌均匀，边搅拌边加热，直至将水烧开，再继续加热5-10分钟，使所有糯米粉充分熟化、浆化，得到糯米熟浆；（4）将选好的粘土自然晒干，用粉碎机粉碎成80-120目的细粉，得到粘土粉；（5）在混合炉料粉中加入糯米熟浆和粘土粉，每100份重量的混合炉料粉中加入1-3份重量的粘土粉和5-7份重量的糯米熟浆和适量的清水，混合，搅拌均匀，压块，烘干后即得本发明的硅铁生产用炉料块。13.本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下特点：（1）本发明改变了硅铁冶炼必须使用直径为5-10cm块料的做法，将硅铁生产的原料硅石、烟煤和铁鳞全部碾成细粉，再加入适合用作硅石粉、烟煤粉以及铁鳞粉之间的粘合剂，进行“混合炉料粉”造块，然后混匀、压块，烘干后再投入电热炉去冶炼，与传统使用块料冶炼相比，增大了参与化学反应的物料之间的接触面积，可以大大加速二氧化硅与焦碳的还原速度，缩短完成还原反应的时间，减少电热炉向环境释放的热能，从而可以大幅度地节约昂贵的电能。14.（2）本发明采用“糯米熟浆”作为粘合剂，不但黏合力强，保障了“混合炉料粉”造块后的成型度，不会散开，而且市场上随处可购，成本低廉。本发明可以单独使用“糯米熟浆”、也可单独使用高黏性粘土粉作为冶炼硅铁时“混合炉料粉”造块的粘合剂，还可以使用“糯米熟浆”加高黏性粘土粉一起使用作为冶炼硅铁时“混合炉料粉”造块的粘合剂，以增强黏合力。15.（3）本发明采用“混合炉料粉”造块时，可全部使用廉价的“烟煤粉”以代替价格昂贵的焦碳作为二氧化硅还原剂，大幅降低了原料成本，节约了更多的资金，因为烟煤本身具有粘性，适合用于造块，而且在电热炉的高温作用下，还可以自动转化为焦碳。16.（4）本发明中使用的粘土，是指那些存在于自然界，粘性大，却因色泽不美，只能烧制亷价陶器，不受重视，因而未被国家列入“有用矿物”管制范围的普通粘土，这类粘土在自然界的储量非常巨大，取之不尽，用之不竭。在不破坏环境的前题下，可以随意取用，还可以雇请本地人随意挖取。使用者只需支付劳务费和运输费用即可，因而价格也很便宜。实际上，在我国南方某些地方的酸性土壤中，就有一些粘性很强的泥土，其中二氧化硅的含量可以达到80%左右，完全可以作为硅铁炉料细粉造块的良好粘合剂，特别是用“糯米熟浆”增黏后，它们的粘结性更强。17.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。具体实施方式18.实施例1：一种硅铁生产用炉料块的生产方法，包括以下步骤：（1）将硅石、烟煤、碳素钢铁鳞全部碾成40目的细粒，然后按照生产相应牌号品种之硅铁需要的比例，对烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉分别称重配料，本例中各原料重量份为：硅石粉5份、烟煤粉10份、铁鳞粉1份、粘合剂7份。19.（2）将配好比例的烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉倒入同一容器中，反复搅拌，混合均匀，得到混合炉料粉；（3）将糯米碾成120目的细粉，得到糯米粉；然后按照糯米粉与清水的重量比例为10:100，加入适量清水，搅拌均匀，边搅拌边加热，直至将水烧开，再继续加热10分钟，使所有糯米粉充分熟化、浆化，得到糯米熟浆；（4）将选好的粘土自然晒干，用粉碎机粉碎成120目的细粉，得到粘土粉；（5）在混合炉料粉中加入糯米熟浆和粘土粉，每100份重量的混合炉料粉中加入3份重量的粘土粉、5份重量的糯米熟浆和适量的清水，混合，搅拌均匀，压块，烘干后即得本发明的硅铁生产用炉料块。20.实施例2：一种硅铁生产用炉料块的生产方法，包括以下步骤，（1）将硅石、烟煤、碳素钢铁鳞全部碾成30目的细粒，然后按照生产相应牌号品种之硅铁需要的比例，对烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉分别称重配料；本例中各原料重量份为：硅石粉6份、烟煤粉12份、铁鳞粉2份、粘合剂9份。21.（2）将配好比例的烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉倒入同一容器中，反复搅拌，混合均匀，得到混合炉料粉；（3）将选好的粘土自然晒干，用粉碎机粉碎成100目的细粉，得到粘土粉；（4）在混合炉料粉中加入粘土粉和清水，每100份重量的混合炉料粉中，加入7份重量的粘土粉和9份重量的清水，混合，搅拌均匀，压块，烘干后即得本发明的硅铁生产用炉料块。22.实施例3：一种硅铁生产用炉料块的生产方法，包括以下步骤，（1）将硅石、烟煤、碳素钢铁鳞全部碾成40目的细粒，然后按照生产相应牌号品种之硅铁需要的比例，对烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉分别称重配料；本例中各原料重量份为：硅石粉8份、烟煤粉15份、铁鳞粉3份、粘合剂12份。23.（2）将配好比例的烟煤粉、硅石粉和铁鳞粉倒入同一容器中，反复搅拌，混合均匀，得到混合炉料粉；（3）将糯米碾成120目的细粉，得到糯米粉；然后按照糯米粉与清水的重量比例为5:100，加入适量清水，搅拌均匀，边搅拌边加热，直至将水烧开，再继续加热5分钟，使所有糯米粉充分熟化、浆化，得到糯米熟浆；（4）在混合炉料粉中加入糯米熟浆，每100份重量的混合炉料粉中加入9份重量的糯米熟浆，混合，搅拌均匀，压块，烘干后即得本发明的硅铁生产用炉料块。24.本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!