锰、铬、钼镍铁的冶炼方法[1]

《锰、铬、钼镍铁的冶炼方法[1]》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·铬铁·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

2、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/KVA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/mm270093.550011502800170080001388702250650027009000148.59002300-25004

3、50021001250015810002300-25004900210012500120-168?19级10202600±5060002300250002201300330077002500·1.2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

4、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90％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

5、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

6、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，

7、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.