高碳铬铁的冶炼工艺与原理
高碳铬铁冶炼工艺技术操作规程

高碳铬铁冶炼工艺技术操作规程一. 产品技术条件1.生产产品应符合GB5683——87之规定说明:(1) 上表为GB5683—87中高碳铬铁牌号及化学成份。
(2) 交货的每批铬铁中各组批成品含铬偏差不得大于平均试样含量的±5%。
(3) 成品的铬铁应成块状,单块重量不得大于15㎏;通过20×20㎜筛孔数量不得大于铬铁总重量的5%。
(4) 成品铬铁的内部及表面不允许有肉眼显见的非金属夹杂物,但允许有涂刷锭模表面残留的少量白灰存在。
2.产品验收规则和试样制取方法(1) 成品铬铁应成批交货,每批由含铬量波动范围不大于5%的不同炉(或同炉)号生产的铬铁组成,铬铁复验时应符合GB3650—83之规定。
(2) 铬铁试样的采集和制取方法应符合GB4010—83和GB4332—84之规定。
(3) 铬铁化学成分的测定方法应符合GB5687—85之规定,也可以采用其他方法检测,但必须保证测定成份的准确度。
如发生争议,仲裁时应以GB5687—85为标准执行。
3.产品包装、标志和说明书铬铁的包装和证明书应符合GB3650—83的规定。
说明:(1) 铬铁出厂前、生产中应定期分析成品中的锰含量。
(2) 铬铁以50%的含铬量作为基准考核单位。
(3) 每批铬铁必须测定铬、硅、碳含量,在供方能保证其产品符合本标准规定时,其他元素可以不测定。
二. 生产高碳铬铁的原料生产高碳铬铁的原料主要有铬矿、焦炭和硅石。
有时为调整渣型,需要配加一定量的白灰(石灰石)或白云石。
选用优质原料(即有用元素含量高、性能好、粒度好)进行冶炼生产,是节能降耗、提高设备正常运行率、保持炉况顺行、保证产品质量稳定的重要的物质条件。
1.对铬矿的技术要求(1) 化学成分的要求(%)Cr2O3>38 Cr/Fe>2.2 P<0.08 S<0.05 C含量不大于0.20MgO含量在18-22% Al2O3含量在12-15%水分含量不超过10%(2) 物理状态要求(矿石中不得混入杂石、泥土和其他杂质。
低钛高碳铬铁的冶炼工艺的制作技术

本技术介绍了一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,包括如下步骤:(1)使用中频感应炉熔化高碳铬铁合金;(2)将铁水导入转炉,由转炉上安装的顶底复吹系统对铁水进行降钒处理。
所述顶底复吹系统包括安装在转炉顶部和底部的氧枪;其中,底部氧枪持续喷吹惰性气体,顶部持续喷吹氧化性气体。
本技术一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,有效地降低了高碳铬铁中的钛含量,避免了钛在特种钢中出现坚晶点,改善了高温、高强度下的抗疲劳性能及耐磨性,提高了高碳铬铁的机械强度、耐磨性和抗疲劳性能。
技术要求1.一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,其特征在于,包括如下步骤:(1)使用中频感应炉熔化高碳铬铁合金;(2)将铁水导入转炉,由转炉上安装的顶底复吹系统对铁水进行降钒处理。
2.根据权利要求1所述的一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,其特征在于,所述顶底复吹系统包括安装在转炉顶部和底部的氧枪;其中,底部氧枪持续喷吹惰性气体,顶部持续喷吹氧化性气体。
3.根据权利要求2所述的一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,其特征在于,所述顶部氧枪喷吹粉末状氧化剂。
4.根据权利要求3所述的一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,其特征在于,所述粉末氧化剂包括二氧化锰、氧化铁或氧化铬中的一种或以上。
技术说明书一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺技术领域本技术涉及金属冶炼领域,具体是一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺。
背景技术在轴承钢生产过程中钛与溶解在钢液中的氮结合生成几乎不溶于钢液中的氮化钛。
氮化钛的熔点高达2930℃,在钢液冷却过程中,其呈弥漫分布而夹杂在钢锭中。
由于氮化钛的硬度较大,使得轴承钢的使用寿命受到影响。
轴承钢中的钛主要来源于高碳铬铁。
现有技术中缺乏一种可以降低高碳铬铁中的钛含量的冶炼工艺。
技术内容本技术的目的是提供一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,可以有效降低高碳铬铁中的钛含量。
本技术采用的技术方案是:一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,包括如下步骤:(1)使用中频感应炉熔化高碳铬铁合金;(2)将铁水导入转炉,由转炉上安装的顶底复吹系统对铁水进行降钒处理。
高碳铬铁工艺培训

钛铁、稀土镁硅、稀土硅铁、硅钙合金、硅钡合金、 硅铝合金、钽铌、磷铁、硼铁等。
高碳铬铁生产所需原料
生产高碳铬铁所用的原辅料主要有铬矿、焦碳、硅石。 铬矿 铬矿是合金中主元素的来源。常用的铬矿有:巴基斯
坦矿、阿尔巴尼亚矿、土耳其矿、菲律宾矿、伊朗矿、 澳大利亚矿、阿曼矿、南非矿、哈萨克斯坦矿、印度 矿、西藏矿等。(中国铬矿资源比较贫乏,按可满足 需求的程度看,属短缺资源。总保有储量矿石1078万 吨,其中富矿占53.6%。铬矿产地有56处,分布于西 藏、新疆、内蒙古、甘肃等13个省(区),以西藏为最主 要,保有储量约占全国的一半)
10.为保证入炉原料的均匀性,防止和避免因偏加料或混料不匀造成
炉况和产品质量的波动,及时把撒在地上的原料装入料仓;不允许将 除原料以外的任何东西加入料仓。
11.炉顶料仓应经常保持“满”的状态,发现不足及时补充,不允许
因供料不足或不及时影响电炉正常运行。
12.为保证各种原料的纯洁,要求天车工在给各个料仓装入各种原料
高碳铬铁生产所需原料
生产高碳铬铁的原料主要有铬矿、焦
炭和硅石。有时为调整渣型,需要配 加一定量的白灰(石灰石)或白云石。 选用优质原料(即有用元素含量高、 性能好、粒度好)进行冶炼生产,是 节能降耗、提高设备正常运行率、保 持炉况顺行、保证产品质量稳定的重 要的物质条件。
高碳铬铁生产所需原料
电炉供电及电极操纵
4.正常冶炼操作时,三相电极二次电流应控制在40KA—45KA,不允
许超过45KA。一般要求应该满负荷运行。但不提倡超负荷运行。必须 注意:由于供电系统的原因我们使用的系统电压偏高,没必要超负荷运 行。如因生产要求确实需要超负荷运行时,应控制在不超过额定负荷 的15%左右,最大超负荷值不允许超过额定负荷的30%.
12500KVA电炉高炭铬铁工艺

高炭铬铁工艺流程1选矿工艺简介本项目设计的铬矿原料主要原材料成分(业主保证):●Cr2O3含量:39~40%●Fe2O3含量:27~28%●砂矿粒度: 0.4mm(占砂矿总量92%以上)●湿度:6~8 %本项目中,一台12.5MVA矿热炉日产高碳铬铁61t,日消耗精矿量为140 t左右。
因为原矿品位很低,Cr2O3含量在39%左右,而达到生产需要的Cr2O3必须在45%以上。
故1.3t 以上原矿才能选出1t左右合格矿。
所以日处理原矿在190t 以上。
工艺流程见图一。
2造球工艺简介日产高碳铬铁61t,日消耗精矿量为140t左右。
即每天需造球140t以上。
每小时生产量在6t以上。
本设计采用三套造球设备,设备小时产量为4t,三套设备小时产量为12t,两套设备日产量为192t,三套设备日产量为288t,考虑到实际需要,可两套使用,一套备用。
工艺流程见图二。
3高碳铬铁生产工艺高炭铬铁以铬矿为主要原料,焦炭、兰炭作还原剂,硅石和镁质材料作熔剂,在镁砖内衬矿热炉内进行冶炼生产。
12500kVA矿热炉设一套配料仓,经造球处理的合格原料由装载机送至配料仓,然后经自动称量系统按批次配料,再由皮带机送至+15m平台炉顶料仓内,需要时炉料经料管靠自重下降和人工辅助推动布料。
为补充不断消耗的电极,电极壳和电极糊由3t 悬挂起重机从±0.0m提升至+20.5m平台上进行电极接长和添加电极糊。
矿热炉设两个出铁口,交替使用,12500kVA矿热炉每2h出一次铁。
熔渣和铁水同时从铁口流入铁包车上的铁水包内,熔渣再流入渣盘内,铁包车牵引至浇注跨,经20/5t起重机将铁水浇注成锭,经冷却后,由电动平车送精整跨,破碎加工,称量,包装,然后送成品跨存放。
熔渣经高压水冲渣系统水淬处理后,外销综合利用。
工艺流程见下图三。
图一选矿工艺流程图二造球工艺流程图三生产工艺流程图5.横幅有标明赞助商备注:赞助费达2000元的,商家可参与颁奖四、活动经费预算场地租用费 500元宣传展板 300元后勤、志愿者服务队、礼仪队 400元保安工作人员、秩序维护员, 0.00元宣传人员 200元设备:运动会所用器材使用费。
高碳铬铁

高碳铬铁/低硅高碳铬铁/ FeCr55C10002009-12-11 10:00高碳铬铁/低硅高碳铬铁/ FeCr55C1000高碳铬铁的冶炼工艺:高碳铬铁的冶炼方法有高炉法、电炉法、等离子法、熔融还原法等。
冶炼高碳铬铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。
铬矿中Cr2O3≥40%,Cr2O3/∑FeO≥2.5,S<0.05%,P<0.07%,MgO和Al2O3含量不能过高,粒度10~70mm,如是难熔矿,粒度应适当小些。
焦炭要求含固定碳不小于84%,灰分小于15%,S<0.6%,粒度3~20mm。
硅石要求含SiO2≥97%,Al2O3≤1.0%,热稳定性能好,不带泥土,粒度20~80mm。
高碳铬铁(含再铬铁)主要用途有:1、用作含碳较高的流通珠钢、工具钢和高速钢的合金剂,提高钢的淬透性,增加钢的耐磨性和硬度。
2、用作铸铁的添加剂,改善铸铁的而磨性和提高硬度,同时使铸铁具有良好的耐热性;3、用作无渣法生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁和含铬原料;4、用作电解法生产金属铬的含铬原料;5、用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。
铬铁矿是我国的短缺矿种,储量少,产量低,每年消费量的80%以上依靠进口。
我国铬铁矿矿床保有储量的84.8%分布在西藏、新疆、甘肃、内蒙古这些边远省(区),运输线长,交通不便。
据美国矿业局统计,1995年世界铬铁矿储量为37亿t,储量基础为74亿t,主要集中在南非(储量30亿t、储量基础55亿t)、津巴布韦(储量1.4亿t、储量基础9.3亿t)、哈萨克斯坦(储量3.2亿t、储量基础3.2亿t)、俄罗斯(储量400万t、储量基础4.6亿t),其他储量比较多的国家还有芬兰、印度、巴西、土耳其等(表3.4.2)。
若以我国A+B+C级储量与这些国家的储量基础相比,我国远在它们之后。
图二:高碳铬铁牌号及化学成分表。
高碳铬铁基本知识介绍

高碳铬铁基本知识介绍∙我要评论(0)∙打印∙添加收藏∙字体[大中小]铬是有光泽的灰色金属,密度7.2,熔点1857℃,沸点2672℃,有延展性,但含氧、氢、碳和氮等杂质时变得硬而脆。
铬的化学性质不活泼,常温下对氧和水汽都是稳定的,铬在高于600℃时开始和氧发生反应,但当表面生成氧化膜以后,反应便缓慢,当加热到1200℃时,氧化膜被破坏,反应重新变快。
高温下,铬与氮、碳、硫发生反应。
铬在常温下就能和氟作用。
铬能溶于盐酸、硫酸和高氯酸,遇硝酸后钝化,不再与酸反应。
铬能与镁、钛、钨、锆、钒、镍、钽、钇形成合金。
铬及其合金具有强抗腐蚀能力。
在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种,分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。
此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。
其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。
具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物,它们的化学通式为(Mg、Fe2+)(Cr、Al、Fe3+)2O4或(Mg、Fe2+)O(Cr、Al、Fe3+)2O3,其Cr2O3含量为18%~62%。
常见的铬矿物有:(1)铬铁矿,化学成分为(Mg、Fe)Cr2O4,介于亚铁铬铁矿(FeCr2O4,含FeO 32.09%、Cr2O3 67.91%)与镁铬铁矿(MgCr2O4,含Mg 20.96%、Cr2O3 79.04%)之间,通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。
铬铁矿为等轴晶系,晶体呈细小的八面体,通常呈粒状和致密块状集合体,颜色为黑色,条痕呈褐色,半金属光泽,硬度5.5,密度4.2~4.8,具弱磁性。
铬铁矿是岩浆成因矿物,产于超基性岩中,当含矿岩石遭受风化破坏后,铬铁矿常转入砂矿中。
铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料,富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。
(2)富铬类晶石,又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿,化学成分为Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%。
(3) 硬铬尖晶石,化学成分为(Mg、Fe)(Cr、Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%。
铬铁冶炼工艺

铬铁冶炼工艺铬铁是一种含有铬和铁的合金,具有优异的耐磨、耐腐蚀和耐高温性能,被广泛应用于冶金、化工、机械制造等领域。
铬铁的生产离不开铬铁冶炼工艺,下面我们就来了解一下铬铁冶炼的过程和工艺。
铬铁冶炼的基本过程包括选矿、炼矿、熔炼和成品处理等环节。
首先是选矿,选矿是指从矿石中提取出含铬的矿石。
常见的铬矿有菱铁矿、黑云母铬矿等,其中含铬量较高的菱铁矿是主要的铬矿。
选矿过程主要通过破碎、磨矿、浮选等方法,将含铬矿石中的铬分离出来。
接下来是炼矿,炼矿是将选矿后的矿石进行炼制,去除杂质和提高铬的纯度。
炼矿通常包括矿石焙烧、还原和浸出等步骤。
矿石焙烧是将矿石在高温下加热,使其发生化学变化,便于后续的还原和浸出操作。
还原是指将焙烧后的矿石与还原剂在高温下反应,使铬的氧化物还原成金属铬。
浸出则是利用酸性溶液将铬从矿石中溶解出来。
炼矿完成后,就是熔炼阶段。
熔炼是将铬的氧化物与铁矿石一起放入高温熔炉中,进行熔炼反应,得到含有一定铬含量的铬铁合金。
熔炼过程中需要控制温度、氧气含量等参数,以确保合金的成分符合要求。
通常在炉中加入一定比例的焦炭作为还原剂,促使铬的还原反应进行。
最后是成品处理,经过熔炼后得到的铬铁合金需要经过一系列处理工艺,包括浇铸成型、冷却、切割等过程,最终得到规格符合要求的铬铁合金产品。
在成品处理过程中,需要注意控制冷却速度、成型温度等参数,以确保产品的质量和形状。
总的来说,铬铁冶炼工艺是一个复杂的过程,需要经过多个环节的处理才能得到优质的铬铁合金产品。
只有严格控制每个环节的参数,才能确保产品的质量和性能符合要求。
铬铁合金在现代工业中具有重要的应用价值,其生产工艺的不断改进和完善,将进一步推动铬铁合金产业的发展。
低钛高碳铬铁生产方式的探讨

低钛高碳铬铁生产方式的探讨冶炼轴承钢时高碳铬铁作为主要的合金添加剂,而轴承钢中含有少量的钛元素后,由于氧化物系的夹杂物较硬,易在钢材表面产生“轧制缺陷”,影响轴承钢的产品质量。
从国内外高碳铬铁标准检索可知,均未将钛元素列入化学成份表中,个别标准仅在附加其它元素含量表中反映,如瑞典标准钛含量低于0.05%,美国标准钛含量低于0.5%和0.10%两个级别。
因此,高碳铬铁中含有一定的钛含量。
高碳铬铁生产是以碳质还原剂与铬矿中Cr2O3、FeO及少量的SiO2发生还原反应,生成各种形态的铁、铬复合碳化物。
铬矿与碳质还原剂中含有一定比例的钛的氧化物,一般以TiO2形式存在于原辅料中,见表一。
表一、冶炼高碳铬铁原辅料中TiO2的含量(%)名称巴矿印粉印块伊块伊粉澳矿焦碳硅石TiO2 0.18 0.13 0.11 0.08 0.09 0.28 0.08 0.02从上表可知,铬矿含TiO2的比例较高,且铬矿属自然资源,存在一定的分布不均匀性,同时与铬矿中简单氧化物的组份差异有关,这样铬矿中TiO2的比例会有所不同。
一般情况下,铬矿中镁、铁、铬的离子较多时,该矿的TiO2比例较少。
铬的熔点较高,粘度大,为使铬铁顺利地从坩埚内流出,必须提高炉温,一般情况下冶炼温度达到1883-1923K。
随着冶炼温度的上升和还原剂用量的增加,炉料中的SiO2和TiO2与碳反应生成Si和Ti以及TiC并进入合金,其反应如下:SiO2+2C=Si+2CO (1)TiO2+2C=Ti+2CO (2)TiO2+3C=TiC+2CO (3)由于TiC的熔点约为2273K以上,因此高碳铬铁冶炼中会有一定的Si和Ti含量。
正常生产情况下,高碳铬铁成份区间为,[Cr]60-65%,[Si]0.8-1.8%,[C]7.5-10%,[P]0.02-0.03%,[S]0.02-0.05%,[Ti]0.2-0.3%。
本文仅对低钛高碳铬铁生产方式的探讨,分析和掌握高碳铬铁中钛的行为,形成多渠道生产方式。
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高碳铬铁的冶炼工艺与原理2011-03-07 15:05来源:我的钢铁网试用手机平台高碳铬铁的冶炼工艺与原理一、矿热炉高碳铬铁的生产方法有电炉法、竖炉(高炉)法、等离子法和熔融还原法。
竖炉法现在只生产低铬合金(Cr<30%),较高铬含量(例如Cr>60%)的竖炉法生产工艺尚处在研究阶段;后两种方法是正在探索中的新兴工艺;因此,绝大多数的商品高碳铬铁和再制铬铁均采用电炉(矿热炉)法生产。
电炉冶炼具有以下特点:(1)电炉使用电这种最清洁的能源。
其他能源如煤、焦炭、原油、天然气等都不可避免地将伴生的杂质元素带入冶金过程。
只有采用电炉才能生产最清洁的合金。
(2)电是唯一能获得任意高温条件的能源。
(3)电炉容易实现还原、精炼、氮化等各种冶金反应要求的氧分压、氮分压等热力学条件。
1.1主要技术参数根据生产的品种和年产量,首先确定炉用变压器的额定容量,选择变压器的类型(三相或三台单相)、工作电压和工作电流。
然后确定电炉的几何参数,包括电极直径,电极极心圆直径(或电极中心距),炉膛直径,炉膛深度,护壳直径,炉完高度等。
所有这些参数,通常采用经验公式计算,并参照国内外生产实践进行选定。
部分冶炼高碳铬铁的还原电炉主要技术参数列于表1。
表1部分还原电炉主要技术参数变压器容量/KV A使用电压/V电极直径/mm极心圆直径/mm炉膛直径/mm炉膛深度/m m270093.550011502800170080001388702250650027009000148.59002300-2500450021001250015810002300-25004900210012500120-168?19级10202600±50600023002500022013003300770025001.2组成结构埋弧式还原电炉由炉体、供电系统、电极系统、烟罩(或炉盖)、加料系统、检测和控制系统、水冷却系统等组成。
二、工艺流程2.1原料的选取冶炼高碳烙铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。
其中焦炭以及硅石作为还原剂。
(1)铬矿世界铬铁矿矿床主要分布在东非大裂谷矿带、欧亚界山乌拉尔矿带、阿尔卑斯—喜马拉雅矿带和环太平洋矿带。
近南北向褶皱带中的铬铁矿资源量,占世界总量的90%以上。
其中南非、哈萨克斯坦和津巴布韦占世界已探明铬铁矿总储量的85%以上,占储量基础的9 0%以上,仅南非就占去了约3/4的储量基础。
①选矿原则:由于铬是用途最多的金属,而且在“战略金属”中列第一位。
当今世界拥有铬矿资源的国家或资源缺乏的国家,都在加紧铬矿石选矿的研究,其选别方法有:1)重选:如跳汰、摇床、螺旋溜槽、重介质旋流器等。
2)磁电选:包括高强场磁选、高压电选。
3)浮选和絮凝浮选。
4)联合选:如重选—电选。
5)化学选矿:处理极细粒难选贫铬矿。
在上述铬矿选矿方法中,生产上主要采用重选方法,常采用摇床和跳汰选别。
有时重选精矿用弱滋选或强磁选再选,进一步提高铬精矿石的品位和铬铁比。
②铬矿搭配原则:在高碳铬铁的实际生产中往往需要选择合适的矿种搭配以及搭配比例。
铬矿搭配的原则主要有:1)合适的铬铁比(Cr2o3/∑FeO)。
一般来说,冶炼含铬量大于50%的合金要求入炉综合矿的Cr2o3/∑FeO比值大于2.0;而冶炼含铬量大于60%的合金要求此比值大于2.6。
2)合适的MgO/Al2o3比值。
它不但影响熔渣的导电性能和还原性能,而且影响合金的含碳盘。
在实际生产中,使用MgO/Al2o3,比值偏低的铬矿需配足量的焦炭,以增加焦炭层的厚度,一方面是为了保证炉底不易损坏,另一方面也是为了增加未还原矿核在焦炭层的滞留时间。
减少渣中跑铬。
3)合适的块度搭配。
单独使用粉矿时,易造成粉矿烧结,使料面透气性变差,严重破坏了冶炼气氛;使用块度大的铬矿易增加精炼层厚度,造成合金含碳量偏低。
4)合适的熔化性能。
单纯使用易熔铬矿会造成成渣过早,使熔化速度快于还原速度,易造成渣中跑铬高现象;单纯使用难熔铬矿会增厚精炼层,出现大量未还原矿核以及合金含碳量偏低等现象,给正常冶炼带来了很大的困难。
合理搭配铬矿使熔渣有合理的熔点,对改善经济指标非常重要。
(2)还原剂在合金生产中,使用最为普遍的是最便宜的一种还原剂-冶金焦“碎块”(高炉用焦经筛选后的筛下焦)。
由于炼焦用煤的质量及焦化厂生产焦炭的条件不同,碎焦块的质量也各异.但是它们有一个共同的缺点,就是电阻不高,反应性能欠佳,灰分和硫、磷的含量较高,同时水分含量也较高,而且还不稳定。
焦炭中含有的硫主要是有机琉及大量的硫化物,还有少量的硫酸盐和极少量以碳中固溶体状态存在的元素硫。
焦炭的磷含量也各不相同。
焦块具有海绵状组织,并有大量的裂纹,其气孔率波动于35%-55%范围内,焦炭的视密度为0.8-1t/m3。
焦炭的性质依其块度不同而变化,如表2所示。
表2焦炭性质随块度变化情况块度/mm25--5013--256--136含量/%挥发分2.02.54.06.0灰分6.06.58.010.0固定碳92.091.088.084.0块度为25-40mm的焦块的电阻比焦粒(10-25mm)低10%-15%。
生产铁合金用焦炭在破碎时产生的粉末量应尽量少,这一点是非常重要的,而且灰分成分应尽可能有利于所炼的铁合金品种。
2.2原料的处理2.2.1原料的质量要求:A原料的品位和纯洁度:冶炼要求原料尽可能高的品位。
纯洁度高的原料可以取得高产、优质、低消耗的效果B原料中的有害杂质:原料中的杂质以硫磷最为有害,因为它们进入铬铁合金后,最终将影响钢和钢材的质量。
C原料的粒度:原料粒度是否合适对冶炼进程是有很大的影响。
原料粒度过大会造成不易熔化,还原因难,导电性增加,使渣量增大,炉况恶化,冶炼的各项技术经济指标变坏。
但如原料粒度过小,粉末多,则会使炉料的透气性不好,电极周围压力大,造成刺火。
而且粉末料易熔化,会使上层炉科烧结而悬料,导致塌料,其结果是电极不稳,刺火塌料频繁,未还原料直接进入坩埚,同样会使技术经济指标变坏。
因此对矿热炉的原料粒度应有严格的要求。
铬矿中Cr2o3>40%,Cr2o3/ΣFeO>2.5,s<0.05%,P<0.07%,MgO和Al2o3含量不能过高;粒度10—70mm,如系难熔矿,粒度应适当小些。
焦炭要求含固定炭不小于84%,灰分小于15%,S<0.6%,粒度3—20mm。
硅石要求含SiO97%,Al2o3<1.o%,热稳定性能好,不带泥土,粒度20一80mm。
2.2.2原料的干燥:A原料的干燥也很重要,特别是焦炭更需干燥。
因为使用湿焦有以下几方面缺点:(1)焦炭孔隙度大,故吸水性很强。
焦炭中水分的波动,首先影响到炉料中固定炭配比的准确性,其次水分的蒸发也消耗热量。
特别当塌料时,湿料直接进入坩埚区,吸收大量的热,使耗电量增加。
上述因素直接影响炉况的稳定性,造成操作困难,产量下降,单位电耗增加。
(2)湿焦破碎后,其粉末常把筛孔堵塞或使筛孔变小,结果焦末筛不下来,使焦炭中粉末增多。
(3)湿焦炭装入到闭炉,易使料管堵塞产生悬料,当料崩塌时,会带入空气,炉内压力迅速增高,有可能产生爆炸事故。
干燥焦炭可用转简干燥机。
转筒干燥机的直径为1.5m;长12m,通入转筒的热风温度为200℃,这种干燥机每小时每立方米容积能蒸发水分24kg。
2.2.3破碎与筛分:由于入护的原料有一定的粒度规格,而使用直接从矿山开采远来的矿石往往不能满足这个要求,因此必须先进行破碎筛分达到所规定的粒度才能入炉使用。
目前,破碎铬矿和硅石的设备大多使用颚式破碎机。
矿石在不动颚板和可动颚板之间进行破碎.偏心轴旋转时,通过连杆与推扳使可动颚板作前后往复运动,达到压矿排矿的目的。
矿热护要求焦炭的粒度比矿石小。
对冶炼要求小粒度的原料或焦炭可采用对辊破碎机破碎。
对辊破碎机由铸铁机架和一组互相对滚的水平轴组成,对辊的辊面是乎的,也可以有一条宽为15-20mm,深4-5mm的小槽。
对辊为硬面铸铁件,其质量好坏影响其使用寿命,质量好的对辊一般使用3个月。
对辊破碎机的碎矿比一般为3-4。
2.2.4原料的输送与称量:原料破碎后,再筛分,经过称量配料,送到炉顶料仓,通过料管加入炉或送至加料平台。
上料(即原料的输送)设备与称量必须简单可靠,目前采用的上料方式有以下两种:一种是用皮带运输机将料达到料仓,然后按配料比在配料车(又称作称量车)将料配好卸人炉顶料仓。
配料车上装有可开式料斗和称料用的弹簧秤,配料车挂在电葫芦上。
电葫芦沿着炉子周围的单轨运行,配料工借电钮装置开动料仓的给料机,依次将炉料按要求配比称好,送至一定的料仓。
另一种上料方式是用上料小车沿斜桥将炉科送到炉顶平台。
上料小车在原料仓,用杠杆式秤配料,配好的炉料卸入上料小车,然后用卷扬机从斜桥把炉料运到炉顶平台上,再用小车把料推到炉顶料仓。
在用手工加料的小电炉上,配好的炉料直接送到加科平台上。
配料时,称量的准确度要求达到5kg。
炉料的混合是靠下料和倒运时进行的。
所以在称量时,应当把密度较小的料配在底部,以便下料时达到混合均匀的目的。
2.2.5原料的预处理为降低高碳铬铁生产设备的造价,各厂都趋向使用大型还原封闭电炉,这些电炉必须使用硬块铬铁矿。
由于硬块铬铁矿供应困难,这就迫使各厂使用价廉的碎铬铁矿和粉矿,但这类矿必须经过预处理才能人炉。
因此铬矿粉的预处理是铬铁生产厂的重要环节:造球工艺:铬矿资源中块矿只占总量的20%,其余80%是粉矿。
有相当一部分铬矿居于易碎矿石,在开采和贮存过程中极易碎裂成细小的颗粒。
即使强度高的块矿在加工过程也产生大量的细粉。
粉矿直接入炉不仅会造成大量有用元素随炉渣和炉气流失,还会直接威胁电炉的运行安全。
此外,生产过程产生的大量粉尘也需要造块处理。
目前球团和造块工艺已经成为铬铁生产工艺流程的重要组成部分,主要球团生产工艺有冷压块(又称冷固结球团)、热压块、蒸汽养生球团、碳酸化球团、烧结球团、预还原球团等。
常用造球设备有压块机、圆筒造球机、因盘造球机等。
焙烧工艺过程:原料矿石中通常含有大量的高价氧化物、化合水、碳酸盐和硫化物。
焙烧是在适当温度和气氛条件下,使矿石发生脱水、分解、氧化、还原过程,改善入炉矿石的物理性质和化学组成。
烧结工艺:烧结是利用矿石出现熔化或矿石与焙剂之间的固—固反应产生液相来润湿和粘结矿石颗粒,冷却后形成多孔的具有足够强度的烧结矿的工艺过程。
烧结过程是物质表面能降低的过程。
粉矿具有较高的分散度,其比表面积大于相同质量的块矿。
烧结后的矿物表面积减少,体系的自由能ΔG降低。
这是—个自发进行的过程。
2.3高碳铬铁的冶炼2.3.1冶炼基本原理电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是在电弧加热的高温区用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物.称为电碳热法。
埋弧还原电炉是电炉的一种,在铬铁生产中用于对矿石等炉料进行还原熔炼。