[其他]稀土精礦渣電弧爐冶煉稀土中間合金

無效

• 申請號: 85103958
• 申請日: 1985-05-23
• 公開（公告）號: CN85103958A
• 公開（公告）日: 1986-09-03
• 發明（設計）人: 宋煥臣;趙治州;張長命
• 申請（專利權）人: 包鋼稀土一廠
• 主分類號: C22C35/00
• 分類號: C22C35/00
• 代理公司: 包頭市專利事務所
• 代理人: 吳克宇

本發明是用于鋼鐵添加劑的稀土中間合金，屬于鐵合金冶煉。

冶煉稀土中間合金，過去一直沿用含稀土中貧鐵礦石經高爐脫鐵生產中貧礦稀土渣為原料，石灰為造渣熔劑，硅鐵為還原劑，按一定配料比在電弧爐內進行還原冶煉，制取稀土中間合金。中貧礦稀土渣因含稀土氧化物品位較低（REO10～15%），故不僅限制了還原劑硅鐵的加入量，生產效率低;而且也使制取的稀土中間合金稀土品位提不高（RE＜30%）。又因冶煉稀土中間合金操作要求在高堿度下進行，故還需增加石灰的加入量，這又相應地降低了爐渣中稀土氧化物的含量，并使冶煉時間延長，電能消耗增高，這給還原冶煉帶來不少困難。若用此渣制取稀土30～33%合金，成品率僅達到50%，且合金中鈦含量大于1.5%。要想制取稀土大于33%，鈦小于1%的稀土中間合金是不可能的。若用鈦大于1%的稀土中間合金在鋼中做添加劑，由于鈦在鋼中形成細小的T_i（C、N）化合物，雖能細化晶粒，但它對降低脆性轉變溫度效果不好，故使用單位都要求降低稀土合金中的鈦含量，一般要求小于1%。

也有人研究用稀土精礦直接入爐冶煉制取稀土中間合金的方法，但由于稀土精礦中不僅含有5～11%的氧化鐵，同時還含有較高的磷、錳、鈦等礦物，在直接還原冶煉時，鐵、錳、鈦元素很容易還原進入合金中，還不僅消耗大量的還原劑（硅鐵），降低有效硅的利用率和還原稀土的能力，從而影響到合金中稀土含量提不高。此外，由于較高含量的磷化物存在，導致了稀土中間合金產品的粉化。

還有某些廠家以稀土氧化物為原料，用硅鐵一鋁為還原劑，在電弧爐或感應電爐內制取稀土中間合金。但這種方法由于稀土原料的費用占稀土合金產品成本的80%，因此，經濟效益是不理想的。

本發明的目的，是采用30～60%稀土精礦渣為原料，經濟有效地制取稀土中間合金，不僅提高了合金的稀土品位，降低了合金中的鈦含量，并解決了合金粉化問題。

發明的詳細內容：

稀土中間合金的制取，采用硅熱法還原冶煉。用硅鐵為還原劑。從混合稀土氧化物中還原制取稀土硅鐵合金;加入熔劑石灰，提高爐料堿度，為還原冶煉順利進行創造條件。

硅鐵還原稀土氧化物按下式進行：

在有CaO存在條件下，可使SiO₂和CaO生成硅酸鈣，有利于反應向右邊進行。

按本發明要求，所用原料應具備如下條件：

稀土精礦渣主要成份：稀土氧化物30～60%，氧化鈣15～30%，二氧化硅6～15%，氟6～17%;雜質含量符合下列規定：全鐵小于0.5%（氧化鐵折算成鐵量），二氧化鈦小于0.3%，氧化錳小于0.5%，五氧化二磷小于0.5%;粒度：小于150毫米。

其它原料要求為：

石灰：CaO＞85%，塊狀，小于20毫米粒度不超過10%。

硅鐵：Si＞72%，粒度：50～200毫米。

稀土中間合金冶煉是在電弧爐內進行的。碳質爐襯，石墨電極，爐體固定在可前后傾動的弧型架上，電極自動升降調解供電，采用半連續生產。

稀土中間合金冶煉工藝流程見說明書附圖。

按配料比，首先將稀土精礦渣和石灰混合加入電弧爐內，送電熔化。在熔化期間不斷將爐內四周的爐料推向高溫區，待料熔化85%以上時，再將還原劑硅鐵加入爐內，硅鐵熔完，爐溫升至1400℃以上，爐內冒出濃煙，熔渣表面呈沸騰狀，并逸出氣泡，立即停電，提起電極，插入攪拌器，通壓縮空氣攪拌。攪拌的目的是增加還原劑與熔渣的界面反應，加快反應速度，使之充分還原，提高稀土品位。還原到終點，繼續送電升溫，取液體合金樣，爐前快速分析，品位合格即可出爐。出爐溫度控制在1450℃左右，這樣，爐渣具有良好的流動性，保證出爐后合金與廢渣的分離。