一種利用高鋁粉煤灰生產硅鋁合金的方法
【專利摘要】本發明提供一種利用高鋁粉煤灰生產硅鋁合金的方法，包括以下步驟：1）將高鋁粉煤灰與水以100:（6-12）的重量比混合攪拌后，送入模具壓制成型，然后再對成型后的高鋁粉煤灰進行燒結，得到高鋁粉煤灰球團塊；2）將高鋁粉煤灰球團塊、煙煤、蘭炭和鋼屑按重量比（40-60）:（20-40）:（1-10）:（5-20）混合后送入冶煉爐進行冶煉，出爐澆鑄制得硅鋁合金。本發明通過該生產工藝生產的硅鋁合金具有質量穩定性好、品質優良的優點，同時可以解決因鋁土礦供給短缺而導致生產硅鋁合金成本過高的問題。
【專利說明】一種利用高鋁粉煤灰生產硅鋁合金的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用高鋁粉煤灰生產硅鋁合金的方法，屬于冶金【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，人們對利用以鋁土礦和粉煤灰為主要原料生產硅鋁合金方法的研究比較深入，具有代表性的工藝路線是:以粉煤灰和鋁土礦為主料、并向主料中混入煙煤后進行粉磨，再加入粘結劑混合后壓制成粉煤灰球團，再對其粉煤灰球團進行冶煉最終得到硅鋁合金。現有技術中的主料是以鋁土礦為主，并配合不超過重量百分比15%的粉煤灰，輔料主要是煙煤與蘭炭。由于現有技術中在生產硅鋁合金的工藝中，對鋁土礦的大量消耗會造成鋁土礦的供給短缺，導致價格大幅上漲，從而導致生產成本的增加，因此，如何有效的利用成本低廉、市場供給充足的高鋁粉煤灰來替代鋁土礦生產硅鋁合金一直是人們亟待解決的問題。
【發明內容】
[0003]本發明所解決的技術問題，在于提供一種利用高鋁粉煤灰生產硅鋁合金的方法，通過該方法生產的硅鋁合金具有質量穩定性好、品質優良的特點，同時還可以解決因鋁土礦供給短缺而導致生產硅鋁合金成本過高的問題。
[0004]本發明提供了一種利用高鋁粉煤灰生產硅鋁合金的方法，包括以下步驟:
[0005]I)將高鋁粉煤灰與水以100: (6-12)的重量比混合攪拌后，送入模具壓制成型，然后再對成型后的高鋁粉煤灰進行燒結，得到高鋁粉煤灰球團塊；
[0006]2)將高鋁粉煤灰球團塊、煙煤、蘭炭和鋼屑按重量比(40-60): (20-40): (1-10):(5-20)混合后送入冶煉爐進行冶煉，出爐澆鑄制得硅鋁合金。
[0007]本發明所使用的高鋁粉煤灰的組成為SiO2≥38%, Al2O3≥40%, Fe2O3 ( 10%,TiO2 ( 10%，余量為Mg0、P205 ;煙煤的組成為固定碳≥40%、揮發份< 33%、灰份< 27% ;蘭炭的組成為固定碳> 78%、揮發份< 10%、灰份< 12% ;本發明中所使用的鋼屑含鐵量> 95%。
[0008]本發明生產硅鋁合金的方法中，控制高鋁粉煤灰與水進行攪拌后，送入模具中進行壓制成型的壓力為10-22MPa。
[0009]本發明生產硅鋁合金的方法中，控制對成型后高鋁粉煤灰燒結的溫度為1100-1450°C。
[0010]本發明冶煉硅鋁合金的條件具體為:控制冶煉溫度1850-2200°c，冶煉時間2.5-4小時。
[0011]本發明可以選用6300KVA型、12500KVA型、16500KVA型、22500KVA型礦熱爐對硅鐵
合金進行冶煉。
[0012]與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下有益效果:
[0013]1、本發明采用高鋁粉煤灰代替鋁土礦生產的硅鋁合金具質量穩定性好、品質優良的優點，符合國家質量標準。[0014]2、本發明采用高鋁粉煤灰代替鋁土礦可以緩解因鋁土礦供給短缺而導致生產硅鋁合金成本過高的問題。
【具體實施方式】
[0015]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0016]實施例1FeAl32Si25硅鋁合金
[0017]原料選用:高鋁粉煤灰的組成為SiO2≤41.85%, Al2O3 ^ 47.3%, Fe2O3 dTiO2≤2.5 %，余量為MgO、P2O5 ;所述煙煤的組成為固定碳≤48%、揮發份< 27%、灰份
<25%;所述蘭炭的組成為固定碳> 78%、揮發份< 6%、灰份< 6%;所述鋼屑中含鐵量≤ 95%。
[0018]I)將IOOkg高鋁粉煤灰與IOkg水混合攪拌后，送入高壓模具中，在22MPa的壓力下壓制成型，然后再將成型后的高鋁粉煤灰塊料送入燒結爐中，在1300°C的溫度下進行燒結礦化，得到高鋁粉煤灰球團塊；
[0019]2)將IOOkg高鋁粉煤灰球團塊、60kg煙煤、6kg蘭炭、28.83kg鋼屑混合后送入16500KVA礦熱爐，在2050°C的溫度下，冶煉4小時后出爐澆鑄，制得FeAl32Si25硅鋁合金。對所得到的FeAl32Si25硅鋁合金產品的化學成分進行分析，其中:
[0020]Si:≤ 25% ；A1 ≤ 32% ；Mn:0.02% ；C:0.02% ；P:0.02% ；S:0.02% ;符合國際 YB/T065-2008。
[0021 ] 實施例2FeAl37Si2Q硅鋁合金
[0022]原料選用:高鋁粉煤灰的組成為SiO2 ^ 39%, Al2O3≤48 %、Fe2O3≤8 %、TiO2≤3.5 %，余量為MgO、P2O5 ;所述煙煤的組成為固定碳≤50%、揮發份< 31%、灰份
<19% ;所述蘭炭的組成為固定碳>81%、揮發份<9%、灰份< 10%;所述鋼屑中含鐵量≤ 95%。
[0023]I)將IOOkg高鋁粉煤灰與12kg水混合攪拌后，送入高壓模具中，在20MPa的壓力下壓制成型，然后再將成型后的高鋁粉煤灰塊料送入燒結爐中，在1260°C的溫度下進行燒結礦化，得到高鋁粉煤灰球團塊；
[0024]2)將IOOkg高鋁粉煤灰球團塊、61kg煙煤、2.5kg蘭炭、15.76kg鋼屑，混合后送入16500KVA礦熱爐，在2050°C的溫度下，冶煉3小時候出爐澆鑄，制得FeAl37Si2tl硅鋁合金。對所得到的FeAl37Si2tl硅鋁合金產品的化學成分進行分析，其中:
[0025]Si:≤28% ；A1 ≤ 39% ；Mn:0.02% ；C:0.02% ；P:0.02% ；S:0.02% ;符合國際 YB/T065-2008。
[0026]實施例3FeAl42Si15硅鋁合金
[0027]原料選用:高鋁粉煤灰的組成為SiO2≤42 %、Al2O3≤52 %、Fe2O3≤3 %、TiO2≤2.5 %，余量為MgO、P2O5 ;所述煙煤的組成為固定碳≤50%、揮發份< 32%、灰份
<18%;所述蘭炭的組成為固定碳> 85%、揮發份< 7%、灰份< 8%;所述鋼屑中含鐵量≤ 95%。[0028]I)將IOOkg高鋁粉煤灰與IOkg水混合攪拌后，送入高壓模具中，在18MPa的壓力下壓制成型，然后再將成型后的高鋁粉煤灰塊料送入燒結爐中，在1200°C的溫度下進行燒結礦化，得到高鋁粉煤灰球團塊；
[0029]2)將IOOkg高鋁粉煤灰球團塊、63kg煙煤、4.3kg蘭炭、12.41kg鋼屑混合后送入16500KVA礦熱爐，在2050°C的溫度下，冶煉4小時候出爐澆鑄，制得FeAl42Si15硅鋁合金。對所得到的FeAl42Si15硅鋁合金產品的化學成分進行分析，其中:
[0030]Si:≥ 30% ；A1 ≥ 42% ；Mn:0.02% ；C:0.02% ；P:0.02% ；S:0.02% ;符合國際 YB/T065-2008。
[0031]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種利用高鋁粉煤灰生產硅鋁合金的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將高鋁粉煤灰與水以100:(6-12)的重量比混合攪拌后，送入模具壓制成型，然后再對成型后的高鋁粉煤灰進行燒結，得到高鋁粉煤灰球團塊； 2)將高鋁粉煤灰球團塊、煙煤、蘭炭和鋼屑按重量比(40-60): (20-40): (1-10):(5-20)混合后送入冶煉爐進行冶煉，出爐澆鑄制得硅鋁合金。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高鋁粉煤灰的組成為SiO2^38%,Al2O3 ^ 40%, Fe2O3 ^ 10%, TiO2 ^ 10%,余量為 MgO, P2O5 ； 所述煙煤的組成為固定碳> 40%、揮發份< 33%、灰份< 27% ； 所述蘭炭的組成為固定碳> 78%、揮發份< 10%、灰份< 12%。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，控制步驟I)中壓制成型的壓力為10-22MPa。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，控制步驟I)中對成型后高鋁粉煤灰燒結的溫度為1100-1450°C。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，控制步驟2)中冶煉溫度1850-2200°C，冶煉時間2.5-4小時。
【文檔編號】C22C1/10GK103555977SQ201310570987
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】劉尚考, 王文儒, 孫振斌, 侯軍, 李成林, 閆俊小 申請人:內蒙古大唐國際再生資源開發有限公司