生产不锈钢母液的铬矿粉利用技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第1期特殊钢Vo1．24．No．12003年1月SPILSTEELJanuary2003·29··专题讨论·生产不锈钢母液的铬矿粉利用技术张友平李正邦薛正良(钢铁研究总院，北京100081)摘要根据铬矿还原热力学，对熔融还原、烧结、球团等铬矿粉利用技术的分析，提出了固态还原磁选和铬矿粉还原渣金分离两种铬矿粉利用方法。关键词不锈钢铬矿熔融还原固态还原ApplicationTechnologyofChromiteOreFinesforProducingStainlessSte

2、elMasterAlloyZhangYouping，LiZhengbangandXueZhengliang(CentralIronandSteelInstitute，Beijing100081)AbstractTwokindsofprocessesforchromiteorefinesapplication—solidstatereducingmagneticseparationandchromite0finesslag-metalseparatingtechnologyaI_eproposedbasedonchromite0

3、thermodynamicsbyanalysisontheapplicad0ntechnologyofchromiteorefinesincludingsmeltingreduction，sinteringandpelletization．MaterialIndexStainlessSteel，ChromiteOre，SmeltingReduction，SolidStateReduction1995年末，我国探明的铬矿总量仅为1×107铁合金生产新工艺，特别是铬矿粉利用技术，对我t，当年我国铬铁矿总产量约2．0×105t，而同

4、年需国国民经济具有重要意义。求量约为7．2×105t，供需缺口很大。同时，我国1铬矿还原特性铬矿资源主要分布在西藏，新疆等西部地区⋯。另外，世界上的铬矿资源以粉状铬矿为主，适合冶海外有工业价值的铬矿大部分集中在南非、金要求的块状铬矿仅占铬矿总产量的20％～津巴布韦、印度和芬兰等国家。我国铬矿少，主要25％。因此在国际市场上，每吨块状铬矿价格比靠进口(表1)E1]。粉状铬矿高25．5美元以上J。世界各国都在积虽然几乎所有铬矿都可炼出含铬铁合金，但极研究由粉状铬矿冶炼碳素铬铁。为此，开发铬不同铬矿生产铬铁工艺的技术经济指标不同，所

5、表1我国进口铬铁矿的组成和铬铁比Table1IngredientandCr／Feofinputchromiteore维普资讯http://www.cqvip.com·30·特殊钢第24卷以必须在冶金理论的指导下，对其冶炼工艺进行优化。铬矿中Cr203大多以Mgo和o3含量各不相同的尖晶石(Mgo，FeO)·(Cr20，，03)形式存在，Cr2()3在高温下可以被碳、硅和铝等还原。三氧化二铬碳热还原按下式进行：Cr203+3C=2Cr+3COZXG~=819936—541．2T(J／ln01)(1)如果考虑到生成碳化铬，则反应为

6、：Cr203+13／3C=2／3C~C2+3CO△Go=755927—552．03T(J／In01)(2)或按下式反应：枷3c-2cr—ICr2o3+27／7C=6／21Cr+3COLXG~=766692—546．86T(J／m01)(3)如果Cbo1以镁铬尖晶石形式存在，则：MgO·Cr20+3C=2Cr+MgO+3CO专2O。O。一[2／3垒c0!3+三!!斗—I△GO=806587—520．4T(J／ln01)(4)铬矿石主要成分为·Cr2o3时，反应为：FeO·Cr203+C=Fe+Cr203+COZXG~=16383

7、0—138．43T(J／ln01)(5)同时生成铬时的反应为：FeO·Cr203+4C=Fe+2Cr+4COZXG~=983772—679．6T(J／mo1)(6)金属热还原时有如下反应：2／3Cr203+Si=4／3Cr+Sio2ZXG~=一155078+0．42T(J／m01)(T≤1700K)(7)ZXG~=一205656+30．5T(J／瑚)(T≥1700K)(8)或2／3Cr203+4／3A1=4／3Cr+2／303△GO=一384602—10．45，I1gT+83．93T(J／mo1)(9)由上述方程可以计算出，用

8、碳还原铬矿(FeO·Cr203)生成金属铁的反应开始温度为911oC，而生成金属铬的反应开始温度为1175oC，若生成碳化铬，则温度更低。由此可知，当温度较低时，铬和铁同时从尖晶石里还原出来，生成FeC3和(Cr，Fe)，C2型碳化物；当温度较高时，生成(Cr，Fe)，G型碳