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《高碳鉻鐵的冶煉工藝與原理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、高碳鉻鐵的冶煉工藝與原理·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(diǎn)：·（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(guò)程。只有采用電爐才能生產(chǎn)最清潔的合金?！ぃ?）電是唯一能獲得任意高溫條件的能源?！ぃ?）電爐容易實(shí)
2、現(xiàn)還原、精煉、氮化等各種冶金反應(yīng)要求的氧分壓、氮分壓等熱力學(xué)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(lèi)型（三相或三臺(tái)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(hù)殼直徑，爐完高度等。所有這些參數(shù)，通常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，并參照國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)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
3、度/mm270093.550011502800170080001388702250650027009000148.59002300-2500450021001250015810002300-25004900210012500120-168?19級(jí)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(cè)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
4、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(chǔ)量的85％以上，占儲(chǔ)量基礎(chǔ)的90％以上，僅南非就占去了約3/4的儲(chǔ)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(dāng)今世界擁有鉻礦資源的國(guó)家或資源缺乏的國(guó)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(qiáng)
5、場(chǎng)磁選、高壓電選?！?）浮選和絮凝浮選?！?）聯(lián)合選：如重選—電選?！?）化學(xué)選礦：處理極細(xì)粒難選貧鉻礦?！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(shí)重選精礦用弱滋選或強(qiáng)磁選再選，進(jìn)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(shí)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(lái)說(shuō)，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
6、適的MgO/Al2o3比值。它不但影響熔渣的導(dǎo)電性能和還原性能，而且影響合金的含碳盤(pán)。在實(shí)際生產(chǎn)中，使用MgO/Al2o3，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(shí)間。減少渣中跑鉻?！?）合適的塊度搭配。單獨(dú)使用粉礦時(shí)，易造成粉礦燒結(jié)，使料面透氣性變差，嚴(yán)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(huì)造成成渣過(guò)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(huì)增厚
7、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(lái)了很大的困難。合理搭配鉻礦使熔渣有合理的熔點(diǎn)，對(duì)改善經(jīng)濟(jì)指標(biāo)非常重要?！ぃ?）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(gè)共同的缺點(diǎn)，就是電阻不高，反應(yīng)性能欠佳，灰分和硫、磷的含量較高，同時(shí)水分含量也較高，而且還不穩(wěn)定。·焦炭中含有的硫主要是有機(jī)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
8、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(dòng)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。·表2焦炭性質(zhì)隨塊度變化情況·塊度/mm25--5013--256--136含量/％揮發(fā)
