阅读说明：本技术 利用变频感应熔化炉重熔高纯硅铁合金粉粒的方法 (Utilize the method for variable frequency induction melting furnace remelting high purity ferrosilicon alloy powder particle ) 是由 翟小煜 姜玉华 周启全 于 2019-08-09 设计创作，主要内容包括：利用变频感应熔化炉重熔高纯硅铁合金粉粒的方法,工序为：(1)根据高纯硅铁合金的电磁特性和物理特性,设计变频感应熔化炉系统；(2)对投入变频感应炉的高纯硅铁合金粉粒按批次进行入炉前化验；(3)通过加料装置将高纯硅铁合金粉粒加入变频感应炉内重熔；(4)根据高纯硅铁合金渣的特性选用石墨棒或硅化碳棒做适当的机械搅拌；(5)待高纯硅铁合金全部熔化,升温至1350℃-1400℃,净化5-10min；(6)快速出炉浇铸成厚度小于50mm自然块,炉内需余留10%-15%的残液,提高起熔功率。本发明解决高纯硅铁合金大块料经破碎、精整、筛分后的粉粒得到进一步重复利用,提升产品纯度及回收率。(Utilize the method for variable frequency induction melting furnace remelting high purity ferrosilicon alloy powder particle, process are as follows: (1) according to the electromagnetic property and physical characteristic of high purity ferrosilicon alloy, design variable frequency induction melting furnace system；(2) the high purity ferrosilicon alloy powder particle of investment frequency-conversion induction furnace chemically examine into stokehold by batch；(3) high purity ferrosilicon alloy powder particle is added by variable frequency induction refusion in the stove by feeding device；(4) graphite rod or silication carbon-point is selected to do mechanical stirring appropriate according to the characteristic of high purity ferrosilicon Fe alloy slag；(5) it is all melted to high purity ferrosilicon alloy, is warming up to 1350 DEG C -1400 DEG C, purify 5-10min；(6) quick tapping is cast into thickness less than 50mm nature block, and furnace domestic demand remains the raffinate of 10%-15%, improved molten power.The present invention solves powder of the high purity ferrosilicon alloy bulk material after broken, finishing, screening and is further reused, and promotes product purity and the rate of recovery.)

利用变频感应熔化炉重熔高纯硅铁合金粉粒的方法

技术领域

本发明属于冶金领域，特别涉及一种利用变频感应熔化炉重熔高纯硅铁合金粉粒的方法。

背景技术

高纯硅铁合金通常采用冶金埋弧式电弧炉（矿热炉），对原矿按一定配比，在矿热炉内进行高温还原，得到不同品级的高纯硅铁合金，经浇铸成块，再经过破碎、精整、筛选得到不同颗粒大小的高纯硅铁合金提供给钢铁企业作为钢水的添加剂、脱氧剂、球化剂、润育剂等材料。在破碎、精整、筛选过程中会产生约8-10%，粒度小于3mm的高纯硅铁合金粉粒和矿渣，这部分过细的高纯硅铁合金粉粒和矿渣由于冶炼成本过高（吨单耗4500-4800Kw.h/t），且易被收尘系统吸入，所以不能直接进入矿热炉进行二次冶炼，需要一种新型设备及工艺对其进行重熔、除杂处理，以提高高纯硅铁合金产品的收得率，增加企业经济效益。

发明内容

本发明针对目前现有的矿热炉对高纯硅铁合金粉冶炼回收存在的问题，提供了一种利用变频感应熔化炉重熔高纯硅铁合金粉粒的方法，以达到投资少、工艺容易控制、延伸性强，可回收、提纯多种品级高纯硅铁合金粉粒的效果。

本发明的技术方案是这样的：

 利用变频感应熔化炉重熔高纯硅铁合金粉粒的方法，该方法的工艺流程如下：

1、根据高纯硅铁合金的电磁特性和物理特性，设计变频感应熔化炉系统；

2、对投入变频感应炉的高纯硅铁合金粉粒按批次进行入炉前化验；

3、通过加料装置逐步将高纯硅铁合金粉粒加入变频感应炉内进行重熔，在重熔过程中确保炉内不搭蓬，不结块，保持炉内高纯硅铁合金处于熔融状态；

4、根据高纯硅铁合金渣的特性选用石墨棒或硅化碳棒做适当的机械搅拌；

5、待高纯硅铁合金全部熔化，升温至1350℃-1400℃，净化5-10min；

6、快速出炉浇铸成厚度小于50mm自然块 ，炉内需余留10%-15%的残液，提高起熔功率；

7、待成品高纯硅铁合金冷却后过磅堆放，进入成品库。

本发明具有如下显著效益：

变频感应炉是基于电磁感应加热原理，可对金属、金属合金、半导体材料进行直接加热的一种重熔设备，广泛用于金属铸件、透热、淬火等机械加工行业。本发明就是基于变频感应炉原理，对核心部件有针对性地进行特殊设计，提出了一种利用变频感应熔化炉重熔高纯硅铁合金粉粒的方法及工艺流程，可对高纯硅铁合金进行除杂提纯，提高高纯硅铁合金的收得率。这种方法的设备投资不大、吨电耗低、设备占地面积较小，工作环境安全，没有污染，利于环保，经济效益可观，可延伸性强，高纯硅铁合金的回收率达到93%以上，综合吨单耗低于1350Kw.h/t，炉衬平均寿命不低于400炉次。有效解决了对高纯硅铁合金粉粒的二次循环利用，在铁合金行业具有极强的推广价值和意义。

具体实施方式

利用变频感应熔化炉重熔高纯硅铁合金粉粒的方法。

 1、该方法的工艺流程如下：

（1）根据高纯硅铁合金的电磁特性和物理特性，设计变频感应熔化炉系统；

（2）对投入变频感应炉的高纯硅铁合金粉粒按批次进行入炉前化验；

（3）通过加料装置逐步将高纯硅铁合金粉粒加入变频感应炉内进行重熔，在重熔过程中确保炉内不搭蓬，不结块，保持炉内高纯硅铁合金处于熔融状态；

（4）根据高纯硅铁合金渣的特性选用石墨棒或硅化碳棒做适当的机械搅拌；

（5）待高纯硅铁合金全部熔化，升温至1350℃-1400℃，净化5-10min；

（6）快速出炉浇铸成厚度小于50mm自然块 ，炉内需余留10%-15%的残液，提高起熔功率；

（7）待成品高纯硅铁合金冷却后过磅堆放，进入成品库。

2、变频感应熔化炉系统的设计和选型。

(1)变频感应熔化炉炉型大小及配置变频电源功率取决于单位产量（年产量）；

(2)本发明变频感应熔化炉的感应器，有别于普通中频炉感应器；

(3)具有非水冷的磁屏蔽（磁轭）和双重收磁系统（内外短路环），降低电耗；

（4）专门设计变频电源功率密度、频率（500-1000Hz）及连接方式与变频感应熔化炉相匹配。

2、按变频感应熔化炉系统要求必须配置的辅助设施及材料。

(1)按变频电源的容量提供主供电系统（包含高压开关柜和整流变压器）；

(2)按变频感应炉系统提供辅助电源、液压、水泵、收尘系统；

(3)变频电源和炉体冷却水因冷却条件及要求不同，必须分开。变频电源采用蒸馏水闭式冷却，炉体采用软化水闭式冷却；

(4)配套重熔和浇铸过程中的集成式布袋收尘系统；

(5)根据高纯硅铁合金粉粒的特性，选用酸性炉衬材料，提供筑炉和烧结工艺；

(6)高温搅拌可采用人工或机械搅拌，搅拌材料选用高强度石墨或碳化硅棒；

(7)加料装置采用振动式加料机或螺旋式管道输送机；

(8)采用重熔钢铁作为洗渣方式，视炉壁挂渣情况进行，减少炉壁挂渣，保证炉膛尺寸；

3、按变频感应熔化炉系统的要求可增设辅助设备。

(1)自动上料机构；

(2)手动或自动布料机构；

(3)手动或自动高温搅拌器；

（4）电动或气动筑炉机。