中低碳铬铁冶炼方法

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1、中低碳铬铁冶炼方法2009-06-1515:39中低碳铬铁的冶炼方法主要有两种：高碳铬铁精炼法和电硅热法。　　高碳铬铁精炼法又分为用铬矿精炼高碳铬铁和用氧气精炼高碳铬铁。用铬矿精炼高碳铬铁时，精炼炉渣具有较大的粘度和较高的熔点，冶炼过程温度必须是较高的。因此，电耗高，炉衬寿命短，含碳量也不易降下来。用氧气吹炼高碳铬铁具有较大的优越性，如生产率高、成本低、回收率高等。　　目前传统的生产方法还是电硅热法。电硅热法就是在电炉内造碱性炉渣的条件下，用硅铬合金中的硅还原铬矿中铬和铁的氧化物，从而制得中低碳铬铁。电硅热法冶炼中低碳铬铁，对设备和原料的要求及熔炼操作工艺基本上与电硅热法冶炼

2、微碳铬铁相同，只是中低碳铬铁含碳量较碳铬铁高，因而可以使用固定式电炉和自焙电极，作为还原剂使用的硅铬合金的含碳量也可以相应地高一些。此外，熔炼操作也不像微碳铬铁要求得那样细致。　　氧气吹炼中低碳铬铁　　吹炼方式　　吹氧法炼制中低碳铬铁使用的设备是转炉，故称转炉法。按供氧方式不同，吹氧可分侧吹、顶吹、底吹和顶底复吹四种。我国采用的是顶吹转炉法。　　铬铁顶吹转炉的结构与炼钢转炉要求相同，炉衬用镁砖砌筑，炉体有倾动机构。竖直的氧枪有升降机构和水冷系统。　　吹炼原理　　吹氧法是将氧气直接吹入液态高碳铬铁中使其脱碳而制得中低碳铬铁。　　高碳铬铁中的主要元素有铬、铁、硅、碳，它们都能被氧

3、化。氧气吹炼高碳铬铁的主要任务是脱碳保铬。当氧气吹入液态高碳铬铁后，由于铬和铁和含量占合金总量的90%以上，所以首先氧化的是铬和铁，其反应是：　　4/3Cr+O2=2/3Cr2O32Fe+O2=2FeO然后，这些氧化物将合金中的硅氧化掉。由于铬、铁、硅的被氧化，熔池温度迅速提高，脱碳反应迅速发展，其主要反应为：　　1/6Cr23O6+1/3Cr2O3=9/2Cr＋CO而且，温度越高，越有利于脱碳反应，并能抑制铬的氧化反应，合金中的碳可以降得越低。在常压下，吹炼含碳2%的产品的终点温度为2038K，吹炼含碳1%产品的终点温度为2217K，吹炼含碳0.5%产品的终点温度为2432

4、K。　　原料　　氧气顶吹炼制中低碳铬铁的原料为高碳铬铁、铬矿、石灰和硅铬合金。　　对入转炉的高碳铬铁液要求温度要高，通常在1723－1873K之间。铁水含铬量要高于60%，含硅不超过1.5%，含硫量小于0.036%。铬矿是用作造渣材料的，要求铬矿中的SiO2含量要低，MgO、Al2O3含量可适当高些，其粘度不能过大。石灰也是作造渣材料，其要求与电硅热法的相同。硅铬合金用于吹炼后期还原高铬炉渣，一般可用破碎后筛下的硅铬合金粉末。　　吹炼操作　　吹炼操作包括装入制度、温度制度、供氧制度、造渣制度和终点控制等。　　（1）装入制度。铁水装入量对吹炼过程和技术经济指标都有影响。装入量的

5、多少主要考虑炉子的炉容比。　　装入量（t）与炉子容积（V）之比即V/t称为炉容比。炉容比过小会导致严重喷溅，也不利于设备和氧枪的维护；炉容比过大，生产能力未充分发挥；各种损耗相对增加，金属回收率降低；由于装入量小使熔池变浅，炉底侵蚀加剧。因此，选择合适的炉容比是很重要的，一般以V/t在0.7－0.8较为合适。　　（2）温度制度。元素氧化放热使熔池的温度随着吹炼的进行而自然升高，但放出的热量除了满足脱碳反应要求外，还有一定的富余。特别是吹炼低碳铬铁时，因铬的大量氧化，使吹炼终点的温度高于吹炼需要的温度，造成炉衬寿命大大降低。因此，吹炼低碳产品时要进行温度控制。　　影响终点温度的

6、因素是很多的，主要为铁水的成分、对入铁水的温度、炉与炉间隔时间、供氧制度、加入硅质合金量和返回料多少等。操作中必须根据不同品种的要求和炉子的特点控制好温度制度。前期不过低，后期不过高，最终使铁水温度正好达到合金脱碳所需要的温度。　　（3）供氧制度。供氧强度、供氧压力、喷枪形状和位置构成供氧制度。供氧制度直接影响吹炼温度，元素氧化速度、吹炼时间、终点含碳量、喷嘴和炉衬寿命。因此，供氧制度是氧气转炉操作的中心环节。　　喷中级类型与供氧制度关系密切，我国目前主要采用拉瓦尔型和三孔喷嘴。拉瓦尔型喷嘴穿透能力哟，三孔喷嘴反应面积大。　　合理的供氧制度能保证得到合适的穿透深度和反应面积，

7、提高炉龄和喷嘴寿命，缩短吹炼时间。图15－1为某厂1.2t顶吹转炉的供氧制度。　　（4）造渣制度。吹炼过程中，部分铬、铁、硅氧化形成炉渣，特别是在吹炼初期，由于硅的优先氧化生成大量的SiO2，会严重侵蚀碱性炉衬，这时需加石灰、镁砂和铬矿造渣，以减少SiO2的侵蚀。造渣的另一个目的是为了调整炉渣的性质。在吹炼过程中，由于铬的大量氧化，形成高Cr2O3炉渣，这种渣熔点高、粘度大，给供氧和CO气泡的逸出造成困难，而且易产生喷溅。此时，需加渣料调整渣的性质，以改善炉况和便于出铁时还原渣中的Cr2O3。　　（5）