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1、中低碳鉻鐵冶煉方法2009-06-1515:39中低碳鉻鐵的冶煉方法主要有兩種：高碳鉻鐵精煉法和電硅熱法?！ 「咛笺t鐵精煉法又分為用鉻礦精煉高碳鉻鐵和用氧氣精煉高碳鉻鐵。用鉻礦精煉高碳鉻鐵時(shí)，精煉爐渣具有較大的粘度和較高的熔點(diǎn)，冶煉過程溫度必須是較高的。因此，電耗高，爐襯壽命短，含碳量也不易降下來。用氧氣吹煉高碳鉻鐵具有較大的優(yōu)越性，如生產(chǎn)率高、成本低、回收率高等。 目前傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法還是電硅熱法。電硅熱法就是在電爐內(nèi)造堿性爐渣的條件下，用硅鉻合金中的硅還原鉻礦中鉻和鐵的氧化物，從而制得中低碳鉻鐵。電硅熱法冶煉中低碳鉻鐵，對(duì)設(shè)備和原料的要求及熔煉操作工藝基本上與電硅熱法冶煉
2、微碳鉻鐵相同，只是中低碳鉻鐵含碳量較碳鉻鐵高，因而可以使用固定式電爐和自焙電極，作為還原劑使用的硅鉻合金的含碳量也可以相應(yīng)地高一些。此外，熔煉操作也不像微碳鉻鐵要求得那樣細(xì)致?！ ⊙鯕獯禑捴械吞笺t鐵 吹煉方式 吹氧法煉制中低碳鉻鐵使用的設(shè)備是轉(zhuǎn)爐，故稱轉(zhuǎn)爐法。按供氧方式不同，吹氧可分側(cè)吹、頂吹、底吹和頂?shù)讖?fù)吹四種。我國采用的是頂吹轉(zhuǎn)爐法?！ °t鐵頂吹轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)與煉鋼轉(zhuǎn)爐要求相同，爐襯用鎂磚砌筑，爐體有傾動(dòng)機(jī)構(gòu)。豎直的氧槍有升降機(jī)構(gòu)和水冷系統(tǒng)。 吹煉原理 吹氧法是將氧氣直接吹入液態(tài)高碳鉻鐵中使其脫碳而制得中低碳鉻鐵?！ 「咛笺t鐵中的主要元素有鉻、鐵、硅、碳，它們都能被氧
3、化。氧氣吹煉高碳鉻鐵的主要任務(wù)是脫碳保鉻。當(dāng)氧氣吹入液態(tài)高碳鉻鐵后，由于鉻和鐵和含量占合金總量的90%以上，所以首先氧化的是鉻和鐵，其反應(yīng)是： 4/3Cr+O2=2/3Cr2O32Fe+O2=2FeO然后，這些氧化物將合金中的硅氧化掉。由于鉻、鐵、硅的被氧化，熔池溫度迅速提高，脫碳反應(yīng)迅速發(fā)展，其主要反應(yīng)為： 1/6Cr23O6+1/3Cr2O3=9/2Cr＋CO而且，溫度越高，越有利于脫碳反應(yīng)，并能抑制鉻的氧化反應(yīng)，合金中的碳可以降得越低。在常壓下，吹煉含碳2%的產(chǎn)品的終點(diǎn)溫度為2038K，吹煉含碳1%產(chǎn)品的終點(diǎn)溫度為2217K，吹煉含碳0.5%產(chǎn)品的終點(diǎn)溫度為2432
4、K?！ ≡稀 ⊙鯕忭敶禑捴浦械吞笺t鐵的原料為高碳鉻鐵、鉻礦、石灰和硅鉻合金?！ ?duì)入轉(zhuǎn)爐的高碳鉻鐵液要求溫度要高，通常在1723－1873K之間。鐵水含鉻量要高于60%，含硅不超過1.5%，含硫量小于0.036%。鉻礦是用作造渣材料的，要求鉻礦中的SiO2含量要低，MgO、Al2O3含量可適當(dāng)高些，其粘度不能過大。石灰也是作造渣材料，其要求與電硅熱法的相同。硅鉻合金用于吹煉后期還原高鉻爐渣，一般可用破碎后篩下的硅鉻合金粉末?！ 〈禑挷僮鳌 〈禑挷僮靼ㄑb入制度、溫度制度、供氧制度、造渣制度和終點(diǎn)控制等?！ 。?）裝入制度。鐵水裝入量對(duì)吹煉過程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有影響。裝入量的
5、多少主要考慮爐子的爐容比?！ ⊙b入量（t）與爐子容積（V）之比即V/t稱為爐容比。爐容比過小會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重噴濺，也不利于設(shè)備和氧槍的維護(hù)；爐容比過大，生產(chǎn)能力未充分發(fā)揮；各種損耗相對(duì)增加，金屬回收率降低；由于裝入量小使熔池變淺，爐底侵蝕加劇。因此，選擇合適的爐容比是很重要的，一般以V/t在0.7－0.8較為合適?！ 。?）溫度制度。元素氧化放熱使熔池的溫度隨著吹煉的進(jìn)行而自然升高，但放出的熱量除了滿足脫碳反應(yīng)要求外，還有一定的富余。特別是吹煉低碳鉻鐵時(shí)，因鉻的大量氧化，使吹煉終點(diǎn)的溫度高于吹煉需要的溫度，造成爐襯壽命大大降低。因此，吹煉低碳產(chǎn)品時(shí)要進(jìn)行溫度控制?！ ∮绊懡K點(diǎn)溫度的
6、因素是很多的，主要為鐵水的成分、對(duì)入鐵水的溫度、爐與爐間隔時(shí)間、供氧制度、加入硅質(zhì)合金量和返回料多少等。操作中必須根據(jù)不同品種的要求和爐子的特點(diǎn)控制好溫度制度。前期不過低，后期不過高，最終使鐵水溫度正好達(dá)到合金脫碳所需要的溫度?！ 。?）供氧制度。供氧強(qiáng)度、供氧壓力、噴槍形狀和位置構(gòu)成供氧制度。供氧制度直接影響吹煉溫度，元素氧化速度、吹煉時(shí)間、終點(diǎn)含碳量、噴嘴和爐襯壽命。因此，供氧制度是氧氣轉(zhuǎn)爐操作的中心環(huán)節(jié)?！ 娭屑?jí)類型與供氧制度關(guān)系密切，我國目前主要采用拉瓦爾型和三孔噴嘴。拉瓦爾型噴嘴穿透能力喲，三孔噴嘴反應(yīng)面積大?！ 『侠淼墓┭踔贫饶鼙ＷC得到合適的穿透深度和反應(yīng)面積，
7、提高爐齡和噴嘴壽命，縮短吹煉時(shí)間。圖15－1為某廠1.2t頂吹轉(zhuǎn)爐的供氧制度?！ 。?）造渣制度。吹煉過程中，部分鉻、鐵、硅氧化形成爐渣，特別是在吹煉初期，由于硅的優(yōu)先氧化生成大量的SiO2，會(huì)嚴(yán)重侵蝕堿性爐襯，這時(shí)需加石灰、鎂砂和鉻礦造渣，以減少SiO2的侵蝕。造渣的另一個(gè)目的是為了調(diào)整爐渣的性質(zhì)。在吹煉過程中，由于鉻的大量氧化，形成高Cr2O3爐渣，這種渣熔點(diǎn)高、粘度大，給供氧和CO氣泡的逸出造成困難，而且易產(chǎn)生噴濺。此時(shí)，需加渣料調(diào)整渣的性質(zhì)，以改善爐況和便于出鐵時(shí)還原渣中的Cr2O3?！ 。?）
