本發明涉及鐵合金的冶煉生產工藝，尤其涉及一種鐵合金精煉裝置及工藝。

背景技術：

在鐵合金冶煉行業，需要對爐渣及液態鐵合金進行處理，實現夾雜物上浮、熔體降碳、爐渣貧化及精煉脫磷的目的。因此，精煉效果直接關系到鐵合金產品質量與生產效率。

搖包作為冶煉中、低碳產品的主要生產工藝，其原理是將物料裝入搖包內，讓搖包做水平圓周運動，在搖包內形成上下翻動的波浪，使液態合金與爐渣充分接觸。

錳硅合金生產過程中，由于錳與碳能生成穩定的化合物mn3c，用碳直接還原氧化錳得到的不是純錳，而是錳的碳化物mn3c。由于硅與錳能夠生成比mn3c更穩定的化合物mnsi，因此采用搖包法生產中、低碳錳鐵過程中，搖包內發生如下化學反應如下：

2feo+si＝2fe+sio2

mn3c+si＝3mnsi+c

采用搖包法生產中、低碳鉻鐵過程中，搖包內發生的化學反應如下：

2feo+si＝2fe+si02

2cr2o3+3si＝4cr+3sio2

由于c及sic的密度小于鐵合金的密度，因此，液態合金中的c及sic不斷上浮、聚集，促進吸附反應及化學反應的進行，降低鐵合金中的含碳量，提高有益金屬收得率。

近年來，搖包工藝在鐵合金冶煉過程中得到廣泛應用。但是在搖包生產過程中，液體在慣性力和包壁施加力的作用下激烈運動，包內液面高度比靜止液面高1倍以上，因此，搖包的有效容積利用率較低。此外，由于搖包采用水平圓周運動，搖包底部存在液體流動死區，爐渣與液態鐵合金無法充分接觸，阻礙了吸附反應的進行，生產效率大幅度下降，不得不采取更大容積的搖包，以滿足生產要求，從而造成能耗增加。

因此，開發新的鐵合金精煉工藝及裝備符合國家用高新技術改造傳統產業、調整產品結構、節能等方面產業政策，本項目建設對促進鐵合金冶煉工藝的發展是非常必要的，其經濟效益和社會效益均非常顯著。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種高效、可靠的鐵合金精煉裝置及工藝，用以提高鐵合金產品質量及生產效率。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種鐵合金精煉裝置，包括固定框架、升降小車、旋轉系統、滑輪組、接近開關、起重裝置，固定框架安裝于鐵水罐上方，在固定框架內設有縱向導軌，旋轉系統安裝在升降小車上，升降小車行走于固定框架的導軌上，滑輪組安裝于固定框架的頂部，滑輪組配合起重裝置連接升降小車，分別在固定框架的上、下兩端安裝有接近開關。

所述旋轉系統包括電機、齒輪組、攪拌槳、旋轉軸，電機主軸通過齒輪組與旋轉軸傳動連接，攪拌槳通過法蘭安裝在旋轉軸的底部，攪拌槳通過軸承安裝在升降小車上，電機也固定在升降小車上。

所述起重裝置為卷揚。

一種采用鐵合金精煉裝置進行鐵合金精煉的工藝，具體如下：

1)升降小車通過滑輪組與卷揚的作用，均速下降；

2)當攪拌槳底部到達液面上方時，啟動電機，攪拌槳在旋轉軸的帶動下開始低速旋轉；

3)攪拌槳繼續下降，到達工作位后，升降小車停止下降，攪拌槳按照工作轉速：20～120轉/分鐘旋轉，對鐵水罐內爐渣與液態鐵合金進行攪動；

4)攪拌結束，將攪拌槳的轉速降至3～5轉/分鐘，啟動卷揚將攪拌槳提升至液面以上，再將攪拌槳的轉速升至100～120轉/分鐘，將攪拌槳上的液態爐渣甩掉；

5)攪拌槳停止旋轉，將升降小車提升至待機位置；

6)安裝在固定框架上、下兩端的接近開關用來感測升降小車的上、下兩端的極限位置，當到達上極限位置時接近開關發送信號控制卷揚停止提升升降小車，當到達下極限位置時接近開關發送信號控制卷揚停止下降升降小車。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

一種鐵合金精煉裝置及工藝，實現了爐渣與液態鐵合金充分接觸，改善了鐵水罐內爐渣與液態鐵合金反應動力學，提高爐渣內有益元素回收率及液態鐵合金內有害元素去除率。有效的控制攪拌槳轉速及攪拌槳工作位置，工作可靠、穩定。

附圖說明

圖1是本發明一種鐵合金精煉裝置的整體結構示意圖。

圖2是本發明中升降小車的立體結構示意圖。

圖中：1-固定框架、2-升降小車、3-旋轉系統、4-滑輪組、5-卷揚、6-旋轉軸、7-攪拌槳、8-接近開關、9-機械車擋、10-小車框架、11-導向輪。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

見圖1，一種鐵合金精煉裝置，包括固定框架1、升降小車2、旋轉系統3、滑輪組4、接近開關8、起重裝置，固定框架1安裝于鐵水罐上方，在固定框架1內設有縱向導軌，旋轉系統3安裝在升降小車2上，升降小車2行走于固定框架1的導軌上，滑輪組4安裝于固定框架1的頂部，滑輪組4配合起重裝置連接升降小車2，分別在固定框架1的上、下兩端安裝有接近開關8。

所述旋轉系統3包括電機、齒輪組、攪拌槳7、旋轉軸6，電機主軸通過齒輪組與旋轉軸6傳動連接，攪拌槳7通過法蘭安裝在旋轉軸6的底部，攪拌槳7通過軸承安裝在升降小車2上，電機也固定在升降小車2上。

所述起重裝置為卷揚5。

見圖2，在升降小車2的外部與固定框架1導軌對應的位置安裝有導向輪11，升降小車2通過導向輪11縱向行走于固定框架1之內。

在導向輪11處設有減振裝置，降低攪拌槳7旋轉過程中產生的振動，減小固定框架1振動幅度，提高設備使用壽命。

在升降小車2的頂部設有機械車擋9，用于升降小車2減震，防止接近開關8失靈導致升降小車2上極限位置制動失靈而造成的設備損壞。

電機采用變頻電機，保證不同工況條件下攪拌槳7的轉速可調。攪拌槳7的升降高度由卷揚5控制。攪拌槳7內部為鋼結構骨架，外部為耐火材料，耐火材料的耐火度要達到1900℃。

一種采用鐵合金精煉裝置進行鐵合金精煉的工藝，具體如下：

1)升降小車2通過滑輪組4與卷揚5的作用，均速下降；

2)當攪拌槳7底部到達液面上方時，啟動電機，攪拌槳7在旋轉軸6的帶動下開始低速旋轉；

3)攪拌槳7繼續下降，到達工作位后，升降小車2停止下降，攪拌槳7按照工作轉速：20～120轉/分鐘旋轉，對鐵水罐內爐渣與液態鐵合金進行攪動；

4)攪拌結束，將攪拌槳7的轉速降至3～5轉/分鐘，啟動卷揚5將攪拌槳7提升至液面以上，再將攪拌槳7的轉速提升至100～120轉/分鐘，持續1分鐘將攪拌槳7上的液態爐渣甩掉；

在攪拌的過程中對鐵水中合金含量進行檢測，鐵合金成分檢測合格后，停止攪拌。可以根據鐵水中合金溶解情況對鐵水進行多次攪拌。

5)攪拌槳7停止旋轉，將升降小車2升至待機位置，鎖死；

6)安裝在固定框架1上、下兩端的接近開關8用來感測升降小車2的上、下兩端的極限位置，當到達上極限位置時接近開關8發送信號控制卷揚5停止提升升降小車2，當到達下極限位置時接近開關8發送信號控制卷揚5停止下降升降小車2。

在升降小車2的導向輪11上安裝有抱閘，可將升降小車2鎖死在停止位置。