一种用感应炉冶炼铁合金的方法及专用感应炉技术

本发明专利技术涉及一种用感应炉冶炼铁合金的方法及专用感应炉，属于通过感应炉全部用金属氧化物还原冶炼铁合金技术领域。技术方案：包含不锈钢板炉壳（51）、绝缘层（52）、环绕感应线圈（54）、阻热耐火材料（55）、石墨炉胆（56）和石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层（57），不锈钢板炉壳内设置绝缘层，绝缘层内设有环绕感应线圈，环绕感应线圈内设有阻热耐火材料，阻热耐火材料内设有石墨炉胆，石墨炉胆内设有石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层。本发明专利技术降低成本、投资少，冶炼成分稳定、成品成分稳定，减少环境污染，封闭性冶炼，粉尘和排放气体容易收集处理，综合能耗较传统工艺降低幅度可达20%-30%，且CO2、SO2排放较以焦炭为燃料的高炉冲天炉等低许多。

【技术实现步骤摘要】
一种用感应炉冶炼铁合金的方法及专用感应炉
本专利技术涉及一种用感应炉冶炼铁合金的方法及专用感应炉，属于通过感应炉全部 用金属氧化物还原冶炼铁合金
。
技术介绍
铁合金还原性冶炼，一般传统工艺都是使用高炉、冲天炉、电弧炉、矿热炉等进行， 存在问题是：成本高、投资大，高耗能、高污染，C0 2排放量大，也是国家产业政策严格控制的 冶炼方式。感应炉由于是通过电磁感应加热，一般选用导电率高的金属物冶炼，不能全部选 用导电率低的金属氧化物进行冶炼，全部采用金属氧化物通过感应炉冶炼铁合金可以解决
技术介绍
存在的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种用感应炉冶炼铁合金的方法及专用感应炉，通过感应炉全部用金 属氧化物还原冶炼铁合金，加热速度快、生产效率高、无污染、低耗能，解决
技术介绍
存在的 上述问题。 本专利技术的技术方案是： 一种用感应炉冶炼铁合金的专用感应炉，包含不锈钢板炉壳、绝缘层、环绕感应线圈、 阻热耐火材料、石墨炉胆和石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层，不锈钢板炉壳内设置绝 缘层，绝缘层内设有环绕感应线圈，环绕感应线圈内设有阻热耐火材料，阻热耐火材料内设 有石墨炉胆，石墨炉胆内设有石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层。 所述不锈钢板炉壳外侧设有炉体耳轴。 所述石墨炉胆有两种结构，①分体结构，多块石墨板拼接成坩埚形状，石墨板内表 面为凹凸不平形状，以便悬挂粘接打结耐火材料，例如：在石墨板内表面设有横坚条纹等； ②石墨砖整体砌筑结构，石墨砖砌筑成谢祸形状，内表面凹凸不平，以便悬挂粘接打结耐火 材料。石墨砖砌筑，可以克服板状石墨应力集中、断裂问题，降低石墨成本。 所述石墨炉胆的截面为矩形，长宽比的范围是：4比1至6比1，通过实验证明，上 述长宽比的矩形截面，热传导(热对流）距离最佳，升温快、能耗低，热能利用系数高。 -种用感应炉冶炼铁合金的方法，包含如下工艺步骤： ① 原料选用，全部选用金属氧化物为原料，例如锰矿、铬矿等；加入白灰、萤石、兰炭粉 末、粘结剂制成造球原料； ② 原料成型：造球原料滚动造球，成为球团；然后自然风化，提高球团强度，风化时间 24小时以上； ③ 球团进回转窑焙烧，窑体温度控制在ll〇〇_1250°C、焙烧到球团预熔状态； ④ 球团进入专用感应炉熔融还原，全部用球团作为熔融原料，该专用感应炉包含不锈 钢板炉壳、绝缘层、环绕感应线圈、阻热耐火材料、石墨炉胆和石墨炉胆内打结抗高温抗氧 化打结层，不锈钢板炉壳内设置绝缘层，绝缘层内设有环绕感应线圈，环绕感应线圈内设有 阻热耐火材料，阻热耐火材料内设有石墨炉胆，石墨炉胆内设有石墨炉胆内打结抗高温抗 氧化打结层； ⑤熔融还原，炉内温度自动控制1450°C，上升到1450°C，保持15-20分钟，完成铁合金 冶炼。 熔融完成以后，将熔融液体倒入合金包一，镇静10-15分钟，然后入模成型。 一种用感应炉冶炼铁合金的方法，包含如下工艺步骤： ① 原料选用，全部选用金属氧化物为原料，例如锰矿、铬矿等；加入白灰、萤石、兰炭粉 末、粘结剂混合为成型原料； ② 原料成型：成型原料压缩成蜂窝孔状原料块；然后自然风化，提高强度，风化时间24 小时以上； ③ 全部用原料块作为熔融原料，通过专用感应炉进行熔融还原，该专用感应炉包含不 锈钢板炉壳、绝缘层、环绕感应线圈、阻热耐火材料、石墨炉胆和石墨炉胆内打结抗高温抗 氧化打结层，不锈钢板炉壳内设置绝缘层，绝缘层内设有环绕感应线圈，环绕感应线圈内设 有阻热耐火材料，阻热耐火材料内设有石墨炉胆，石墨炉胆内设有石墨炉胆内打结抗高温 抗氧化打结层； ④ 设有环形轨道上，环形轨道上设置平车，专用感应炉设置在平车上，在环形轨道上设 有装料平台、预热工位、冶炼工位和浇注工位； ⑤ 在装料平台，原料块孔对孔装入专用感应炉中，原料块的蜂窝孔上下相通；装好料的 专用感应炉沿环形轨道移动至预热工位通过热风进行预热；预热后的专用感应炉沿环形轨 道移动至冶炼工位，进行熔融还原，炉内温度自动控制1450°C，上升到1450°C，保持15-20 分钟，完成铁合金冶炼，最后移动至浇注工位，将熔融液体浇注到合金包；专用感应炉再沿 环形轨道移动至装料平台，进行下一循环。 为提高效率，所述的专用感应炉数量为多个，环形轨道上设置多台平车，每个专用 感应炉设置在一台平车上，一个专用感应炉在装料平台装料，同时几个专用感应炉在预热 工位预热、1个专用感应炉在冶炼工位冶炼、1个专用感应炉在浇注工位浇注。 为提高预热效率，几个专用感应炉在预热工位同时进行预热，环形轨道上排在最 前面的第一个专用感应炉上设置煤球燃烧器，通过鼓风机将热风从上向下吹过第一个专用 感应炉内的炉料，进行预热；然后热风进入第二个专用感应炉，对第二个专用感应炉内的炉 料进行预热，以此类推，对排在预热工位的所有专用感应炉进行预热；对炉料预热后的气体 进入煤气柜回收利用。从第一个专用感应炉到最后一个专用感应炉，温度是递减的，就是为 了充分利用热能。当第一个专用感应炉达到预热温度后，将其上部的煤球燃烧器抬起，第一 个专用感应炉移出预热工位，进入冶炼工位，第二个专用感应炉移动到原来第一个专用感 应炉位置，煤球燃烧器落在第二个专用感应炉上面，预热工位上所有的专用感应炉都向前 移动一个炉位，最后一个专用感应炉位置空出，从装料平台装好料的专用感应炉进入预热 工位，填补最后一个专用感应炉空出的位置，再进行新的预热，如此循环。第二个专用感应 进入第一个专用感应炉空出的位置前，已经预热至相当高的温度，其在第一个专用感应炉 空出的位置需要较短时间就可以达到需要的温度，这样可以加快专用感应炉的运转速度， 提高生产效率，保证连续生产。 由于预热工位是多个专用感应炉同时进行预热，并且是一个接一个递进，需要不 断地切换热风管道，而专用感应炉内的环绕感应线圈的水冷铜导线和进出水管会阻碍操 作。故此，专用感应炉内的环绕感应线圈为活动结构，可与专用感应炉的不锈钢板炉壳和石 墨炉胆分离；将环绕感应线圈悬挂在冶炼工位上方，没有环绕感应线圈的专用感应炉称为 整体炉腔，在装料平台装料，进入预热工位预热，然后进入冶炼工位，操纵悬挂的环绕感应 线圈落入整体炉腔，成为专用感应炉，进行熔融还原。 熔融液体倒入合金包后，镇静10-15分钟，然后入模成型。 本专利技术的有益效果是：通过石墨炉胆的使用，解决了金属氧化物感应加热的问题， 通过石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层解决了石墨炉胆的寿命问题，实现了通过感应炉 全部用金属氧化物还原冶炼铁合金，降低成本、投资少，冶炼成分稳定、成品成分稳定，用工 少；本专利技术与矿热炉比较，减少环境污染，封闭性冶炼，粉尘和排放气体容易收集处理，综合 能耗较传统工艺降低幅度可达20%-30%，且C0 2、S02排放较以焦炭为燃料的高炉冲天炉等低 许多。 【附图说明】 图1是本专利技术实施例一示意图； 图2是本专利技术实施例二7]^意图； 图3是本专利技术实施例专用感应炉示意图； 图中：1.起降电葫芦；2.吊索；3.线圈束；4.熔融液体；5.合金包；6.平车；7.装料平 台；8.环形轨道；9.煤气柜；10.整体炉腔；11.上联管；12.鼓风机；13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用感应炉冶炼铁合金的专用感应炉，其特征在于：包含不锈钢板炉壳（51）、绝缘层（52）、环绕感应线圈（54）、阻热耐火材料（55）、石墨炉胆（56）和石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层（57），不锈钢板炉壳（51）内设置绝缘层（52），绝缘层（52）内设有环绕感应线圈（54），环绕感应线圈（54）内设有阻热耐火材料（55），阻热耐火材料（55）内设有石墨炉胆（56），石墨炉胆（56）内设有石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层（57）。

【技术特征摘要】
1. 一种用感应炉冶炼铁合金的专用感应炉，其特征在于：包含不锈钢板炉壳（51)、绝 缘层（52)、环绕感应线圈（54)、阻热耐火材料（55)、石墨炉胆（56)和石墨炉胆内打结抗高 温抗氧化打结层（57 )，不锈钢板炉壳（51)内设置绝缘层（52 )，绝缘层（52 )内设有环绕感应 线圈（54 )，环绕感应线圈（54 )内设有阻热耐火材料（55 )，阻热耐火材料（55 )内设有石墨炉 胆（56 )，石墨炉胆（56 )内设有石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层（57 )。2. 根据权利要求1所述的一种用感应炉冶炼铁合金的专用感应炉，其特征在于：所述 石墨炉胆为分体结构，多块石墨板拼接成坩埚形状，石墨板内表面为凹凸不平形状，以便悬 挂粘接打结耐火材料；或者，所述石墨炉胆为石墨砖整体砌筑结构，石墨砖砌筑成坩埚形 状，内表面凹凸不平，以便悬挂粘接打结耐火材料。3. 根据权利要求2所述的一种用感应炉冶炼铁合金的专用感应炉，其特征在于：所述 石墨炉胆的截面为矩形，长宽比的范围是：4比1至6比1。4. 一种用感应炉冶炼铁合金的方法，其特征在于包含如下工艺步骤： ① 原料选用，全部选用金属氧化物为原料，加入白灰、萤石、兰炭粉末、粘结剂制成造球 原料； ② 原料成型：造球原料滚动造球，成为球团；然后自然风化，提高球团强度，风化时间 24小时以上； ③ 球团进回转窑（31)焙烧，窑体温度控制在1100-1250°C、焙烧到球团预熔状态； ④ 球团进入专用感应炉熔融还原，全部用球团作为熔融原料，该专用感应炉包含不锈 钢板炉壳（51)、绝缘层（52 )、环绕感应线圈（54)、阻热耐火材料（55 )、石墨炉胆（56 )和石 墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层（57)，不锈钢板炉壳（51)内设置绝缘层（52)，绝缘层 (52)内设有环绕感应线圈（54)，环绕感应线圈（54)内设有阻热耐火材料（55)，阻热耐火材 料（55)内设有石墨炉胆（56)，石墨炉胆（56)内设有石墨炉胆内打结抗高温抗氧化打结层 (57)； ⑤ 熔融还原，炉内温度自动控制1450°C，上升到1450°C，保持15-20分钟，完成铁合金 冶炼。5. 根据权利要求4所述的一种用感应炉冶炼铁合金的方法，其特征在于：熔融完成以 后，将熔融液体倒入合金包一，镇静10-15分钟，然后入模成型。6. -种用感应炉冶炼铁合金的方法，其特征在于包含如下工艺步骤： ① 原料选用，全部选用金属氧化物为原料，加入白灰、萤石、兰炭粉末、粘结剂混合为成 型原料； ② 原料成型：成型原料压缩成蜂窝孔状原料块；然后自然风化，提高强度，风化时间24 小时以上； ③ 全部用原料块作为熔融原料，通过专用感应炉进行熔融还原，该专用感应炉包含不 锈钢板炉壳（51)、绝缘层（52 )、环绕感应线圈（54)、阻热耐火材料（55 )、石墨炉胆（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王太进，
申请(专利权)人：王太进，
类型：发明
国别省市：河北;13