CN103555977B

CN103555977B - 一种利用高铝粉煤灰生产硅铝合金的方法

Info

Publication number: CN103555977B
Application number: CN201310570987.6A
Authority: CN
Inventors: 刘尚考; 王文儒; 孙振斌; 侯军; 李成林; 闫俊小
Original assignee: INNER MONGOLIA DATANG INTERNATIONAL RENEWABLE RESOURCES DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia Datang International Hohhot Aluminum And Electricity Co ltd
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2033-11-13
Also published as: CN103555977A

Abstract

本发明提供一种利用高铝粉煤灰生产硅铝合金的方法，包括以下步骤：1）将高铝粉煤灰与水以100:（6-12）的重量比混合搅拌后，送入模具压制成型，然后再对成型后的高铝粉煤灰进行烧结，得到高铝粉煤灰球团块；2）将高铝粉煤灰球团块、烟煤、兰炭和钢屑按重量比（40-60）:（20-40）:（1-10）:（5-20）混合后送入冶炼炉进行冶炼，出炉浇铸制得硅铝合金。本发明通过该生产工艺生产的硅铝合金具有质量稳定性好、品质优良的优点，同时可以解决因铝土矿供给短缺而导致生产硅铝合金成本过高的问题。

Description

一种利用高铝粉煤灰生产硅铝合金的方法

技术领域

本发明涉及一种利用高铝粉煤灰生产硅铝合金的方法，属于冶金技术领域。

背景技术

目前，人们对利用以铝土矿和粉煤灰为主要原料生产硅铝合金方法的研究比较深入，具有代表性的工艺路线是：以粉煤灰和铝土矿为主料、并向主料中混入烟煤后进行粉磨，再加入粘结剂混合后压制成粉煤灰球团，再对其粉煤灰球团进行冶炼最终得到硅铝合金。现有技术中的主料是以铝土矿为主，并配合不超过重量百分比15%的粉煤灰，辅料主要是烟煤与兰炭。由于现有技术中在生产硅铝合金的工艺中，对铝土矿的大量消耗会造成铝土矿的供给短缺，导致价格大幅上涨，从而导致生产成本的增加，因此，如何有效的利用成本低廉、市场供给充足的高铝粉煤灰来替代铝土矿生产硅铝合金一直是人们亟待解决的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题，在于提供一种利用高铝粉煤灰生产硅铝合金的方法，通过该方法生产的硅铝合金具有质量稳定性好、品质优良的特点，同时还可以解决因铝土矿供给短缺而导致生产硅铝合金成本过高的问题。

本发明提供了一种利用高铝粉煤灰生产硅铝合金的方法，包括以下步骤：

1）将高铝粉煤灰与水以100:（6-12）的重量比混合搅拌后，送入模具压制成型，然后再对成型后的高铝粉煤灰进行烧结，得到高铝粉煤灰球团块；

2）将高铝粉煤灰球团块、烟煤、兰炭和钢屑按重量比（40-60）:（20-40）:（1-10）:（5-20）混合后送入冶炼炉进行冶炼，出炉浇铸制得硅铝合金。

本发明所使用的高铝粉煤灰的组成为SiO₂≥38％、Al₂O₃≥40％、Fe₂O₃≤10％、TiO₂≤10％，余量为MgO、P₂O₅；烟煤的组成为固定碳≥40%、挥发份＜33%、灰份＜27%；兰炭的组成为固定碳＞78%、挥发份＜10%、灰份＜12%；本发明中所使用的钢屑含铁量≥95%。

本发明生产硅铝合金的方法中，控制高铝粉煤灰与水进行搅拌后，送入模具中进行压制成型的压力为10-22MPa。

本发明生产硅铝合金的方法中，控制对成型后高铝粉煤灰烧结的温度为1100-1450℃。

本发明冶炼硅铝合金的条件具体为：控制冶炼温度1850-2200℃，冶炼时间2.5-4小时。

本发明可以选用6300KVA型、12500KVA型、16500KVA型、22500KVA型矿热炉对硅铁合金进行冶炼。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1、本发明采用高铝粉煤灰代替铝土矿生产的硅铝合金具质量稳定性好、品质优良的优点，符合国家质量标准。

2、本发明采用高铝粉煤灰代替铝土矿可以缓解因铝土矿供给短缺而导致生产硅铝合金成本过高的问题。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1FeAl₃₂Si₂₅硅铝合金

原料选用：高铝粉煤灰的组成为SiO₂≥41.85％、Al₂O₃≥47.3％、Fe₂O₃≤7％、TiO₂≤2.5％，余量为MgO、P₂O₅；所述烟煤的组成为固定碳≥48%、挥发份＜27%、灰份＜25%；所述兰炭的组成为固定碳＞78%、挥发份＜6%、灰份＜6%；所述钢屑中含铁量≥95%。

1）将100kg高铝粉煤灰与10kg水混合搅拌后，送入高压模具中，在22MPa的压力下压制成型，然后再将成型后的高铝粉煤灰块料送入烧结炉中，在1300℃的温度下进行烧结矿化，得到高铝粉煤灰球团块；

2）将100kg高铝粉煤灰球团块、60kg烟煤、6kg兰炭、28.83kg钢屑混合后送入16500KVA矿热炉，在2050℃的温度下，冶炼4小时后出炉浇铸，制得FeAl₃₂Si₂₅硅铝合金。对所得到的FeAl₃₂Si₂₅硅铝合金产品的化学成分进行分析，其中：

Si：≥25%；Al≥32%；Mn：0.02%；C：0.02%；P：0.02%；S：0.02%；符合国际YB/T065-2008。

实施例2FeAl₃₇Si₂₀硅铝合金

原料选用：高铝粉煤灰的组成为SiO₂≥39％、Al₂O₃≥48％、Fe₂O₃≤8％、TiO₂≤3.5％，余量为MgO、P₂O₅；所述烟煤的组成为固定碳≥50%、挥发份＜31%、灰份＜19%；所述兰炭的组成为固定碳＞81%、挥发份＜9%、灰份＜10%；所述钢屑中含铁量≥95%。

1）将100kg高铝粉煤灰与12kg水混合搅拌后，送入高压模具中，在20MPa的压力下压制成型，然后再将成型后的高铝粉煤灰块料送入烧结炉中，在1260℃的温度下进行烧结矿化，得到高铝粉煤灰球团块；

2）将100kg高铝粉煤灰球团块、61kg烟煤、2.5kg兰炭、15.76kg钢屑，混合后送入16500KVA矿热炉，在2050℃的温度下，冶炼3小时候出炉浇铸，制得FeAl₃₇Si₂₀硅铝合金。对所得到的FeAl₃₇Si₂₀硅铝合金产品的化学成分进行分析，其中：

Si：≥28%；Al≥39%；Mn：0.02%；C：0.02%；P：0.02%；S：0.02%；符合国际YB/T065-2008。

实施例3FeAl₄₂Si₁₅硅铝合金

原料选用：高铝粉煤灰的组成为SiO₂≥42％、Al₂O₃≥52％、Fe₂O₃≤3％、TiO₂≤2.5％，余量为MgO、P₂O₅；所述烟煤的组成为固定碳≥50%、挥发份＜32%、灰份＜18%；所述兰炭的组成为固定碳＞85%、挥发份＜7%、灰份＜8%；所述钢屑中含铁量≥95%。

1）将100kg高铝粉煤灰与10kg水混合搅拌后，送入高压模具中，在18MPa的压力下压制成型，然后再将成型后的高铝粉煤灰块料送入烧结炉中，在1200℃的温度下进行烧结矿化，得到高铝粉煤灰球团块；

2）将100kg高铝粉煤灰球团块、63kg烟煤、4.3kg兰炭、12.41kg钢屑混合后送入16500KVA矿热炉，在2050℃的温度下，冶炼4小时候出炉浇铸，制得FeAl₄₂Si₁₅硅铝合金。对所得到的FeAl₄₂Si₁₅硅铝合金产品的化学成分进行分析，其中：

Si：≥30%；Al≥42%；Mn：0.02%；C：0.02%；P：0.02%；S：0.02%；符合国际YB/T065-2008。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种利用高铝粉煤灰生产硅铝合金的方法，其特征在于，按照以下步骤实现：

1)将高铝粉煤灰与水以100:(6-12)的重量比混合搅拌后，送入模具压制成型，然后再对成型后的高铝粉煤灰进行烧结，得到高铝粉煤灰球团块；压制成型的压力为10-22MPa；成型后高铝粉煤灰烧结的温度为1100-1450℃；

2)将高铝粉煤灰球团块、烟煤、兰炭和钢屑按重量比(40-60):(20-40):(1-10):(5-20)混合后送入冶炼炉进行冶炼，出炉浇铸制得硅铝合金；冶炼温度1850-2200℃，冶炼时间2.5-4小时；

所述高铝粉煤灰的组成为SiO₂≥38％、Al₂O₃≥40％、Fe₂O₃≤10％、TiO₂≤10％，余量为MgO、P₂O₅；

所述烟煤的组成为固定碳≥40％、挥发份＜33％、灰份＜27％；

所述兰炭的组成为固定碳＞78％、挥发份＜10％、灰份＜12％；

所述钢屑含铁量≥95％。