高硅相态下的多元合金液的炉内无沸腾压力加镁装置及其工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高硅相态下的多元合金液的炉内无沸腾压力加镁工艺适用于各种规格感应炉和熔化炉生产高质量稀土镁球化剂的工艺方法及其装置。它通过将感应炉熔化好的高硅（硅大于４３％）多元合金液进行扒渣处理后，保持合适的温度，用一种专用装置将特定形状的镁锭向炉内进行压镁，制取稀土镁硅铁合金（球化剂）或包芯线剂。其生产全过程中保持无镁光，无沸腾状态。其优点是减少镁烟气对环境的污染，镁的烧损小，产品质量高、成本低。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高硅相态下的多元合金液的炉内无沸腾压力加镁工艺及装置。稀土镁球化剂是生产球铁的重要添加剂，从一定意义上讲，球化剂的技术性能取决于其生产工艺的技术水平。目前，球化剂的生产工艺有两种即熔配法与压镁法(有沸腾)，其优劣分析如下(1)熔配法将镁锭、硅铁、稀土硅铁、硅钙、废钢按配料比例等依次加入感应炉中熔化，出炉铸锭。整个过程中镁被置于高温状态下，烧损量大(达8-15％)，镁烟气污染严重。产品中镁成份波动较大，氧化镁含量高。采用此工艺生产高镁包芯线芯剂时，氧化及烧损可达镁总量的20％以上。利用硅铁粉、硅钙粉为原料时，无法去除其中的氧化夹杂，合金的使用性能受到影响。(2)压镁法(有沸腾)采用电弧炉或感应炉将球化剂原料(除镁外)熔化成合金液后倒入包内或就在炉内，将镁锭固定在特制包盖上，依靠包盖的重力将镁锭压入合金液中。由于此时合金液的含硅量较低(Si＜43％)，无法在瞬间使金属镁全部形成硅化镁，从而造成剧烈的沸腾及烧损(15％左右)，虽球化剂的氧化镁含量可维持在较低水平(0.8％以下)，但造成了大量的烧损和环境污染，采用此工艺无法进行高镁包芯线芯剂的生产，因为其最大镁压入量不能高于13％，电弧炉内加硅粉烧损量大，没有成本优势。本专利技术的目的是克服上述的不足，提供一种镁的烧损氧化很低，环保性高，球化剂成份精确，生产品种广泛，采用原料范围粗放的球化剂生产新工艺。本专利技术的目的是本专利技术的压镁装置是由支架、电机、升降丝杆、传动丝母、连轴器及石墨压盘等组成。其结构是支架垂直固定于地面，在支架的顶端水平固定一横梁，横梁上固定有电机座，电机固定在电机座上，横梁的另一端装有传动丝母和传动槽轮，升降丝杆穿入传动丝和传动槽轮，传动皮带置于电机皮带轮和传动槽轮，升降丝杆的下端与连轴器的一端相连，连轴器的另一端与石墨压盘相连。将圆柱形镁锭用压盘压入感应炉和熔化炉内的合金液内，合金液为一种含43-78％的Fe-Si-RE(Ba)的多元合金液，具体工艺如下(1)、无沸腾压力加镁在感应炉内制备好含硅＞43％的多元合金(Fe-Si-RE-Ca-Ba)液，调整至合适的温度用特定装置将圆台形镁锭用石墨压盘压入合金液底部，待熔化形成硅合金后提升压盘，搅拌后出炉浇注，镁的氧化及烧损可降低至8％以下。(2)采用硅粉、硅钙粉等和无沸压力加镁生产球化剂先将废钢总量的50％加入感应炉炉底，然后加入部分硅铁粉占炉膛的2/3左右，并使其熔化。然后，陆续加入混为一体的硅铁、硅钙烨，至熔清并进行扒渣。降低功率，调整至合适温度1280-1330℃进行无沸腾压力加镁。然后，采取小块、少量、多次的方式加入剩余废钢、熔清，搅拌出炉浇锭。产品完全达到高品质的要求。(3)无沸腾压力加镁生产高镁包芯线剂(Mg＞15％)在感应炉中制备含要求成份的硅基多元合金液，调整至合适温度900-1200℃后将圆台形镁锭视含镁量高低不同分3-5次压入。镁锭在高硅相态时为硅化过程，随着压入量的增加，合金液温度降低，镁锭从硅化逐渐变成熔化过程，反应极其平稳。最高加入量可达到45％以上。镁的氧化与烧损极低，可控制在4.0％之内。(4)无沸腾压力加镁后热兑含硅铁水制取超高要求的球化剂为进一步降低压镁后炉内加废钢造成的镁的烧损，适应对硫等其它有害元素更低限量要求的需要，将含硅钢水进行炉内脱硫精炼后，用雨淋方式热兑入压镁后的合金液中。可进一步提高球化剂的纯净度，控制合金中因废钢管理不当带入的有害元素，降低球化剂中的氧化物含量(如氧化镁等)。附图说明图1是本专利技术专用设备的结构示意图。其中(1)-支架、(2)-横梁、(3)-电机座、(4)-电机、(5)-传动皮带、(6)-升降丝杆、(7)-传动槽轮、(8)-传动丝母、(9)-连轴器、(10)-石墨压盘。本专利技术的装置实施下面结合附图及工艺流程对本专利技术实施进一步的描述支架1垂直固定于地面，在支架1的顶端水平固定一横梁2，横梁2上固定有电机座3，电机4固定在电机座上，横梁2的另一端装有传动丝母8和传动槽轮7，升降丝杆6穿入传动丝和传动槽轮，传动皮带5置于电机皮带轮和传动槽轮7，升降丝杆6的下端与连轴器9的一端相连，连轴器9的另一端与石墨压盘10相连。当电机转动时，皮带带动传动槽轮转动，传动槽轮带动升降丝杆转动，从而按需求提升或下降石墨压盘。本专利技术工艺的实施实施例一炉内无沸腾压力加镁生产球化剂熔炼设备 500公斤中频炉每炉熔炼量150公斤球化剂牌号FeSiMg8RE5Ca2元素设计值RE5.5％，Mg8.3％，Ca2.0％镁锭加入量8.6％(每炉12.9公斤)生产过程先将硅铁、稀土硅铁、硅钙、部分废钢等在炉内熔化并搅拌至无未熔解块料而制成合金液，然后将特制的圆台型镁锭两次压入炉中熔液内。再将其余废钢块加入炉内，熔化平稳，无沸腾，搅拌熔化均匀后出炉铸锭。化验结果RE5.16％，Mg8.24％，Ca2.02％，MgO 0.50％镁烧损量4.18％；镁氧化量3.48％完全达到了工艺要求。化验结果Mg39.58％，Si44.68％，MgO 0.96％镁烧损量2.4％；镁氧化量1.4％中频炉产量每炉3吨每炉加镁 255公斤(8.6％)本专利技术的优点是镁的烧损小、减少了镁烟气对环境的污染，产品中镁成份波动小、较稳定，采用原料范围更粗放；压镁装置的特点是结构简单、制作容易、且便于操作。权利要求1.一种在高硅相态下的多元合金液的炉内无沸腾压力加镁装置，其特征在于将圆柱形镁锭用压盘压入感应炉和熔化炉内的合金液内，合金液为一种含43-78％的Fe-Si-RE(Ba)的多元合金液，具体工艺如下(1)、无沸腾压力加镁在感应炉内制备好含硅＞43％的多元合金(Fe-Si-RE-Ca-Ba)液，调整至合适的温度。用特定装置将圆台形镁锭用石墨压盘压入合金液底部，待镁锭熔化形成硅合金后提升压盘，搅拌后出炉浇注，镁的氧化及烧损可降低至8％以下。(2)采用硅粉、硅钙粉等和无沸压力加镁生产球化剂先将废钢总量的50％加入感应炉炉底，然后加入部分硅铁粉占炉膛的2/3左右，并使其熔化。然后，陆续加入混为一体的硅铁、硅钙，至熔清并进行扒渣。调整至合适温度1280-1330℃进行无沸腾压力加镁。然后，采取小块、少量、多次的方式加入剩余废钢、熔清，搅拌出炉浇锭。(3)无沸腾压力加镁生产高镁包芯线剂(Mg＞15％)在感应炉中制备含要求成份的硅基多元合金液，调整至合适温度900-1200℃后将圆台形镁锭视含镁量高低不同分3-5次压入。最高加入量可达到45％以上。烧损可控制在4.0％之内。(4)无沸腾压力加镁后热兑含硅铁水制取超高要求的球化剂将含硅钢水进行炉内脱硫精炼后，用雨淋方式热兑入压镁后的合金液中。2.根据权利要求1所述的高硅相态下的多元合金液的炉内无沸腾压力加镁工艺，其特征在于支架(1)垂直固定于地面，在支架(1)的顶端水平固定一横梁(2)，横梁(2)上固定有电机座(3)，电机(4)固定在电机座上，横梁(2)的另一端装有传动丝(8)和传动槽轮(7)，升降丝杆(6)穿入传动丝和传动槽轮，传动皮带(5)置于电机皮带轮和传动槽轮(7)，升降丝杆(6)的下端与连轴器(9)的一端相连，连轴器(9)的另一端与石墨压盘(10)相连。全文摘要本专利技术提供了一种高硅相态下的多元合金液的炉内无沸腾压力加镁工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在高硅相态下的多元合金液的炉内无沸腾压力加镁装置，其特征在于：将圆柱形镁锭用压盘压入感应炉和熔化炉内的合金液内，合金液为一种含４３－７８％的Ｆｅ－Ｓｉ－ＲＥ（Ｂａ）的多元合金液，具体工艺如下：（１）、无沸腾压力加镁：在感应炉内制 备好含硅＞４３％的多元合金（Ｆｅ－Ｓｉ－ＲＥ－Ｃａ－Ｂａ）液，调整至合适的温度。用特定装置将圆台形镁锭用石墨压盘压入合金液底部，待镁锭熔化形成硅合金后提升压盘，搅拌后出炉浇注，镁的氧化及烧损可降低至８％以下。（２）采用硅粉、硅钙粉等和无 沸压力加镁生产球化剂：先将废钢总量的５０％加入感应炉炉底，然后加入部分硅铁粉占炉膛的２／３左右，并使其熔化。然后，陆续加入混为一体的硅铁、硅钙，至熔清并进行扒渣。调整至合适温度１２８０－１３３０℃进行无沸腾压力加镁。然后，采取小块、少量 、多次的方式加入剩余废钢、熔清，搅拌出炉浇锭。（３）无沸腾压力加镁生产高镁包芯线剂（Ｍｇ＞１５％）：在感应炉中制备含要求成份的硅基多元合金液，调整至合适温度９００－１２００℃后将圆台形镁锭视含镁量高低不同分３－５次压入。最高加入量可 达到４５％以上。烧损可控制在４．０％之内。（４）无沸腾压力加镁后热兑含硅铁水制取超高要求的球化剂：将含硅钢水进行炉内脱硫精炼后，用雨淋方式热兑入压镁后的合金液中。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒立，李铄，李学成，
申请(专利权)人：包头文鑫实业有限公司，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]