一种低硼硅铁产品及其冶炼方法

摘要

本发明提供一种低硼硅铁产品，其化学成分wt％为：其化学成分wt％为：Si‑(72～75)％、Al≤0.01％、C≤0.02％、P≤0.05％、S≤0.02％、Ti≤0.05％、V≤0.02％、B≤0.005％，余量为Fe和杂质。本发明低硼硅铁产品及其冶炼方法采用特定配比硅石、兰炭、钢屑进行冶炼生产，并选用石英砂、方解石、生石灰作为精炼材料，达到降低产品中硼元素的目的，能稳定生产出B≤0.005wt％的低硼硅铁产品以满足生产的需求。

说明书

技术领域

本发明涉及硅铁冶炼技术领域，尤其涉及一种低硼硅铁产品及其冶炼方法。

背景技术

硼在常温下是不活泼元素，当遇到高温时，硼的化学活动性迅速增加，硼与氧、氮的亲和力很强，硅铁中微量的硼就可成倍增加钢材的淬透性，硅铁中的硼元素含量的多少决定了硅铁质量。

现有生产硅铁包括低硼的高纯硅铁，受资源、成本、技术、设备等因素的限制，降低硅铁中磷杂质含量一直未得到很好地解决，由于硼与氧、氮的亲和力很强，特别是在高温冶炼的情况下，硅铁中存在过多的硼元素影响硅铁质量。

因此，有必要进行研究开发，以提供一种解决上述目前现有技术存在缺陷的技术方案，解决现有硅铁中含硼量较高的缺陷，能稳定生产出B≤0.005wt％的低硼硅铁产品及其冶炼方法以满足生产的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低硼硅铁产品及其冶炼方法，采用精选炉料进行冶炼生产，精炼材料按照特定配比制成，达到降低产品中微量元素含量的目的，解决现有硅铁中含硼量较高的缺陷，能稳定生产出B≤0.005wt％的低硼硅铁产品以满足生产的需求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低硼硅铁产品，其化学成分wt％为：Si-(72～75)％、Al≤0.01％、C≤0.02％、P≤0.05％、S≤0.02％、Ti≤0.05％、V≤0.02％、B≤0.005％，余量为Fe和杂质。

一种低硼硅铁产品的冶炼方法为：

原料：冶炼低硼硅铁产品的原料有硅石、兰炭、钢屑；

其中，硅石中的化学成分wt％为：SiO₂＞98.5％、Al₂O₃＜0.1％、P₂O₅≤0.008％、TiO₂≤0.007％，硅石的粒度为80～150mm；

兰炭中固定碳≥85wt％、灰分≤6wt％、挥发分8wt％～13wt％、TiO₂≤0.028wt％、B≤0.0098％，兰炭的粒度为5～18mm；

钢屑中Mn＜0.74wt％、Cr＜0.05wt％、Ti≤0.005wt％，钢屑的粒度为10～50mm；

精炼材料：冶炼低硼硅铁产品的精炼材料有石英砂、方解石、生石灰；

其中，石英砂中SiO₂≥98wt％、TiO₂≤0.01wt％，石英石的粒度为3～10mm；

方解石中Ca₃Co₃≥90wt％，方解石的粒度为3～10mm；

生石灰中CaO≥90wt％，生石灰的粒度为10～50mm；

冶炼：

取硅石、兰炭、钢屑按40：(22～23)：(6～7)配比混合均匀制成炉料，将炉料放入炉中开始冶炼生产，在冶炼过程中要经常把炉料中的熟料推向电极周围，提高熟利用率，在出铁前15分钟要彻底整理料面，以免在出铁时加料或者捣炉造成塌料或者刺火；

精炼：

在吹氧包中通入氧气，在硅铁熔液出炉过程中，不断加入混合精炼材料，直至出炉结束前3分钟内加完，睹眼后直接天车调运至渣池中进行扒渣处理，所述混合精炼材料由石英砂、方解石、生石灰按(12～13)：(8～9)：(9～10)配比混合制成；

扒渣：扒净合金中的渣物，扒渣时可撒入少量的珍珠岩，有利于渣铁分离；

浇铸：注锭过程采用一次性浇铸方式，浇铸的铁锭厚度不超过80mm。

相较于现有技术，本发明低硼硅铁产品及其冶炼方法采用特定配比硅石、兰炭、钢屑进行冶炼生产，并选用石英砂、方解石、生石灰作为精炼材料，达到降低产品中硼元素的目的，能稳定生产出B≤0.005wt％的低硼硅铁产品以满足生产的需求。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

本发明提供一种低硼硅铁产品，其化学成分wt％为：Si-(72～75)％、Al≤0.01％、C≤0.02％、P≤0.05％、S≤0.02％、Ti≤0.05％、V≤0.02％、B≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明低硼硅铁产品的冶炼方法为：

原料：冶炼低硼硅铁产品的原料有硅石、兰炭、钢屑；

其中，硅石中的化学成分wt％为：SiO₂＞98.5％、Al₂O₃＜0.1％、P₂O₅≤0.008％、TiO₂≤0.007％，硅石的粒度为80～150mm；

兰炭中固定碳≥85wt％、灰分≤6wt％、挥发分8wt％～13wt％、TiO₂≤0.028wt％、B≤0.0098％，兰炭的粒度为5～18mm；

钢屑中Mn＜0.74wt％、Cr＜0.05wt％、Ti≤0.005wt％，钢屑的粒度为10～50mm。

精炼材料：冶炼低硼硅铁产品的精炼材料有石英砂、方解石、生石灰；

其中，石英砂中SiO₂≥98wt％、TiO₂≤0.01wt％，石英石的粒度为3～10mm；

方解石中Ca₃Co₃≥90wt％，方解石的粒度为3～10mm；

生石灰中CaO≥90wt％，生石灰的粒度为10～50mm。

筑包材料：冶炼低硼硅铁产品的筑包材料为普通涂抹料，所述普通涂抹料中TiO₂≤0.15wt％。

冶炼：取硅石400Kg、兰炭220～226Kg、钢屑61Kg混合均匀制成炉料，将炉料放入炉中开始冶炼生产，在冶炼过程中要经常把炉料中的熟料推向电极周围，提高熟利用率，在出铁前15分钟要彻底整理料面，以免在出铁时加料或者捣炉造成塌料或者刺火。

精炼：在吹氧包中通入氧气，在硅铁熔液出炉过程中，不断加入混合精炼材料，直至出炉结束前3分钟内加完，睹眼后直接天车调运至渣池中进行扒渣处理，所述混合精炼材料由石英砂、方解石、生石灰混合制成，在本实施例中，所述混合精炼材料由石英砂120公斤、方解石80公斤、生石灰90公斤混合制成，当然，在产量较大时，所述混合精炼材料由石英砂130公斤、方解石90公斤、生石灰100公斤混合制成。

精炼后低硼硅铁产品的部分化学成分wt％为：

硅铁成分SiAlCPSTiVB含量wt％74.80.010.0150.040.0150.040.0160.0048

扒渣：关闭氧气，压缩空气流量控制在4m³/h，扒净合金中的渣物，扒渣时可撒入少量的珍珠岩，有利于渣铁分离，渣物扒净后，吹气清理铁水包杂物。

浇铸：注锭过程采用一次性浇铸方式，浇铸的铁锭厚度不超过80mm。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。