一种利用粉煤灰生产多元合金的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用粉煤灰生产多元合金的方法。其特征在于用煤粉灰（含有大量的硅和铝）通过添加其他工业废渣、除尘微粉，确定各元素含量进行合理的配比,利用周边电厂及企业生产废料粉煤灰及其他废渣、除尘微粉等原料生产多元合金，在传统生产多元合金所需的原料基础上掺比粉煤灰，代替了钢屑、铝锭的使用，减少硅石的用量。利用本发明专利技术方法生产多元合金，每吨产品可降低电耗2000‑3500度电，年节能量12498.5吨标煤，处置各项废渣粉16000吨。降低了生产成本，节约了资源，提高了产品附加值，使大量工业废渣得到综合利用，达到节能降耗的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多元合金的冶炼领域，针对宁夏地区电厂的废料粉煤灰及其他废渣生产多元合金的方法。
技术介绍
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气;若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
技术实现思路
多元合金的传统生产方法主要为，矿热炉通过原料-硅石、焦炭、钢屑，利用电弧的能量产生的高温能量熔炼还原原料中的金属元素。目前该方法在国内主要以生产硅铁、硅锰合金为主。在生产过程中，将电能转换为热能，消耗极大的电量，同时，原料中元素的回收率较低，造成资源的浪费及严重的环境污染。而我公司自主研发，利用周边电厂及企业生产废料粉煤灰及其他废渣、除尘微粉等原料生产多元合金，在传统生产多元合金所需的原料基础上掺比粉煤灰，代替了钢屑、铝锭的使用，减少硅石的用量。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，氧化物组成为:SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2等，其中SiO2和Al2O3含量可占总含量的60%以上。粉煤灰中含有生产多元合金所需的多种元素，再通过等比例添加其他工业固废弃物，利用矿热炉铁水的热量将废料在精炼炉中热兑融化，生产出符合用户要求的多元合金产品。用此方法生产多元合金与传统生产方式相比，每吨降低了电耗2000-3500度。按节电3000度计算，可节标煤0.37吨标煤，以本企业年产多元合金20000吨计算，节标煤7400吨标煤。用此方法减少兰炭用量0.6吨，折算标煤9600吨，合计节约标煤为17000吨标煤，处置各项废渣粉16000吨。一种利用粉煤灰生产多元合金的生产流程生产前，应做好准备工作，确保设备安全性能良好，具备启动条件。将废弃物进行处理，磨成粉状，并对原料进行抽样化验，将粉煤灰在旋风机中进行筛分。将一定量废弃物粉按比例与粉煤灰混合，投入自行研发的上料系统。上料机通过传送带将原料送入矿热炉中烧结成块，形成生产铁合金的主要原料—多元复合料。对多元复合料进行抽样分析成分。利用矿热炉的铁水保证精炼炉炉温达到可熔状态，添加一定量的工业废渣在炉中热兑融化。通过热兑熔化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测；检测合格品，根据客户要求的尺寸进行分级破碎包装。生产完成后，进行炉内清理，并检查设备是否完好等安全工作。产品应用系统性能（1）多元合金是由二个以上金属元素形成的合金。铁合金行业所指多元合金是基于硅元素为主的多元合金产品。我公司生产的多元合金主要含Si、Ba、Ca、Al、Sr等元素，该合金广泛用于冶金、机械制造、交通、电力、高铁等行业，是精密铸造生产中金属熔液提纯的高端添加剂。（2）多元合金用作合金添加剂。按钢种成分要求，添加合金元素到钢内以改善钢的性能。（3）多元合金用作孕育剂，在铸铁浇铸前加进铁水中，改善铸件的结晶组织。与传统的技术相比较，本专利技术具有如下的特点：（1）多元合金产品的传统生产方法通过运用矿热炉电弧的能量，利用硅石、焦炭、钢屑，熔炼还原原料中的金属元素，形成硅铁，目前国内主要以生产硅铁系列合金为主。在生产过程中，使用电能转换为热能，造成电力消耗大，同时，原料中元素的回收率低，造成资源的浪费及环境的污染。（2）我公司自主研发，开展了利用工业废弃物为原料生产多元合金的工艺研究。经过合理的配比，提炼出废渣废粉中的有益元素，使有益元素得到还原，提高回收率，剔除杂质，根据铸造生产所需，生产出多种多元合金，实现了废弃资源的综合利用，降低生产成本，推进了节能减排工作。附图说明图1是生产工艺流程图图2是多元合金原料配比示意图示意图中各原料比例为：工业废渣 0.0530.26%焦粉0.042.42%粉煤灰0.7545.40%煤0.069.81%除尘微粉 0.2012.10%小计1.50100.00%具体实施方式下面通过实例对本专利技术的具体实施方式进行更具体的说明，但它仅用于说明本专利技术的一些具体实施方式，而不应理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例1将粉煤灰、废弃物进行处理，选取粒度为30mm的废弃物与粉煤灰混合，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉中熔炼，再进入矿热炉冶炼，矿热炉炉温达到2000°时，保持熔融时间5min，在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为二级品。实施例2将粉煤灰、废弃物进行处理，选取粒度为25mm的废弃物磨成粉状与粉煤灰混合，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉中熔炼，再进入矿热炉冶炼，在矿热炉炉温达到2500°时，保持熔融时间20min，在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为二级品。实施例3将粉煤灰、废弃物进行处理，选取粒度为40mm的废弃物磨成粉状与粉煤灰混合，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉中熔炼，再进入矿热炉冶炼，在矿热炉炉温达到1800°时，保持熔融时间60min，在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为三级品。实施例4将粉煤灰、废弃物进行处理，选取粒度为50mm的废弃物磨成粉状与粉煤灰混合，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉中熔炼，再进入矿热炉冶炼，在矿热炉炉温达到2500°时，保持熔融时间120min，在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为四级品。实施例5将粉煤灰、废弃物进行处理，选取粒度为20mm的废弃物磨成粉状与粉煤灰混合，并对原料进行抽样化验，保证其元素含量达标；经过合理的配比，在烧结炉中熔炼，再进入矿热炉冶炼，在矿热炉炉温达到2200°时，保持熔融时间40min，在精炼炉内热兑融化后，将合金液倒入锭模中冷却；冷却后进行破碎并抽样检测，经分析产品质量为一级品。总结通过5组实例，对本专利技术的具体实施方式进行试验，得出其他废弃物粒度在0-30mm与粉煤灰混合、炉膛温度在1800°-2300°、熔融时间达到30min-60min时，得出最优产品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用粉煤灰生产多元合金的方法，其特征在于它由粉煤灰、除尘微粉、焦粉、煤及其他工业废渣组成，冶炼前检测出各原料具体成分，通过矿热炉使其在高温下烧结成块，形成生产多元合金的主要原料，再经过化验分析，确定元素成分，根据订单要求利用矿热炉生成的铁水，添加其他固体废弃物在精炼炉中热兑融化，提高多元合金产量，综合电耗4800‑5100度。

【技术特征摘要】
1.一种利用粉煤灰生产多元合金的方法，其特征在于它由粉煤灰、除尘微粉、焦粉、煤及其他工业废渣组成，冶炼前检测出各原料具体成分，通过矿热炉使其在高温下烧结成块，形成生产多元合金的主要原料，再经过化验分析，确定元素成分，根据订单要求利用矿热炉生成的铁水，添加其他固体废弃物在精炼炉中热兑融化，提高多元合金产量，综合电耗4800-5100度。2.按照权利要求1所述一种利用粉煤灰生产多元合金的方法，其特征在于：所述粉煤灰粒径小于200μm。3.按照权利要求1或2所述一种利用粉煤灰生产多元合金的方法，其特征在于：所述其他废弃物的粒径...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏创林，陈明伟，朱永东，王凯，魏伟，郭璐，魏佳新，魏波，李健仁，
申请(专利权)人：石嘴山市宝马兴庆特种合金有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64