錳、鉻、鉬鎳鐵的冶煉方法[1]

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1、·鉻鐵·一、礦熱爐·高碳鉻鐵的生產(chǎn)方法有電爐法、豎爐（高爐）法、等離子法和熔融還原法。豎爐法現(xiàn)在只生產(chǎn)低鉻合金（Cr<30％），較高鉻含量（例如Cr>60％）的豎爐法生產(chǎn)工藝尚處在研究階段；后兩種方法是正在探索中的新興工藝；因此，絕大多數(shù)的商品高碳鉻鐵和再制鉻鐵均采用電爐（礦熱爐）法生產(chǎn)。電爐冶煉具有以下特點：·（1）電爐使用電這種最清潔的能源。其他能源如煤、焦炭、原油、天然氣等都不可避免地將伴生的雜質(zhì)元素帶入冶金過程。只有采用電爐才能生產(chǎn)最清潔的合金。·（2）電是唯一能獲得任意高溫條件的能源。·（3）電爐容易實現(xiàn)還原、精煉、氮化等各種冶金反應要求的

2、氧分壓、氮分壓等熱力學條件。·1.1主要技術(shù)參數(shù)·根據(jù)生產(chǎn)的品種和年產(chǎn)量，首先確定爐用變壓器的額定容量，選擇變壓器的類型（三相或三臺單相）、工作電壓和工作電流。然后確定電爐的幾何參數(shù)，包括電極直徑，電極極心圓直徑（或電極中心距），爐膛直徑，爐膛深度，護殼直徑，爐完高度等。所有這些參數(shù)，通常采用經(jīng)驗公式計算，并參照國內(nèi)外生產(chǎn)實踐進行選定。部分冶煉高碳鉻鐵的還原電爐主要技術(shù)參數(shù)列于表1?！け?部分還原電爐主要技術(shù)參數(shù)·變壓器容量/KVA使用電壓/V電極直徑/mm極心圓直徑/mm爐膛直徑/mm爐膛深度/mm270093.550011502800170080

3、001388702250650027009000148.59002300-2500450021001250015810002300-25004900210012500120-168?19級10202600±5060002300250002201300330077002500·1.2組成結(jié)構(gòu)·埋弧式還原電爐由爐體、供電系統(tǒng)、電極系統(tǒng)、煙罩（或爐蓋）、加料系統(tǒng)、檢測和控制系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)等組成?！ざ?、工藝流程·2.1原料的選取·冶煉高碳烙鐵的原料有鉻礦、焦炭和硅石。其中焦炭以及硅石作為還原劑?！ぃ?）鉻礦·世界鉻鐵礦礦床主要分布在東非大裂谷礦帶、歐亞界山

4、烏拉爾礦帶、阿爾卑斯—喜馬拉雅礦帶和環(huán)太平洋礦帶。近南北向褶皺帶中的鉻鐵礦資源量，占世界總量的90％以上。其中南非、哈薩克斯坦和津巴布韋占世界已探明鉻鐵礦總儲量的85％以上，占儲量基礎(chǔ)的90％以上，僅南非就占去了約3/4的儲量基礎(chǔ)?！あ龠x礦原則：由于鉻是用途最多的金屬，而且在“戰(zhàn)略金屬”中列第一位。當今世界擁有鉻礦資源的國家或資源缺乏的國家，都在加緊鉻礦石選礦的研究，其選別方法有：·1）重選：如跳汰、搖床、螺旋溜槽、重介質(zhì)旋流器等?！?）磁電選：包括高強場磁選、高壓電選?！?）浮選和絮凝浮選?！?）聯(lián)合選：如重選—電選?！?）化學選礦：處理極細粒難選

5、貧鉻礦?！ぴ谏鲜鲢t礦選礦方法中，生產(chǎn)上主要采用重選方法，常采用搖床和跳汰選別。有時重選精礦用弱滋選或強磁選再選，進一步提高鉻精礦石的品位和鉻鐵比?！あ阢t礦搭配原則：在高碳鉻鐵的實際生產(chǎn)中往往需要選擇合適的礦種搭配以及搭配比例。鉻礦搭配的原則主要有:·1）合適的鉻鐵比（Cr2o3/∑FeO）。一般來說，冶煉含鉻量大于50％的合金要求入爐綜合礦的Cr2o3/∑FeO比值大于2.0；而冶煉含鉻量大于60％的合金要求此比值大于2.6?！?）合適的MgO/Al2o3比值。它不但影響熔渣的導電性能和還原性能，而且影響合金的含碳盤。在實際生產(chǎn)中，使用MgO/Al2

6、o3，比值偏低的鉻礦需配足量的焦炭，以增加焦炭層的厚度，一方面是為了保證爐底不易損壞，另一方面也是為了增加未還原礦核在焦炭層的滯留時間。減少渣中跑鉻?！?）合適的塊度搭配。單獨使用粉礦時，易造成粉礦燒結(jié)，使料面透氣性變差，嚴重破壞了冶煉氣氛；使用塊度大的鉻礦易增加精煉層厚度，造成合金含碳量偏低?！?）合適的熔化性能。單純使用易熔鉻礦會造成成渣過早，使熔化速度快于還原速度，易造成渣中跑鉻高現(xiàn)象;單純使用難熔鉻礦會增厚精煉層，出現(xiàn)大量未還原礦核以及合金含碳量偏低等現(xiàn)象，給正常冶煉帶來了很大的困難。合理搭配鉻礦使熔渣有合理的熔點，對改善經(jīng)濟指標非常重要。·

7、（2）還原劑·在合金生產(chǎn)中，使用最為普遍的是最便宜的一種還原劑-冶金焦“碎塊”（高爐用焦經(jīng)篩選后的篩下焦）。由于煉焦用煤的質(zhì)量及焦化廠生產(chǎn)焦炭的條件不同，碎焦塊的質(zhì)量也各異．但是它們有一個共同的缺點，就是電阻不高，反應性能欠佳，灰分和硫、磷的含量較高，同時水分含量也較高，而且還不穩(wěn)定?！そ固恐泻械牧蛑饕怯袡C琉及大量的硫化物，還有少量的硫酸鹽和極少量以碳中固溶體狀態(tài)存在的元素硫。焦炭的磷含量也各不相同。焦塊具有海綿狀組織，并有大量的裂紋，其氣孔率波動于35％-55％范圍內(nèi)，焦炭的視密度為0.8-1t/m3?！そ固康男再|(zhì)依其塊度不同而變化，如表2所示

8、?！け?焦炭性質(zhì)隨塊度變化情況·塊度/mm25--5013--256--136含量/％揮發(fā)分2.02.54.