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低微碳铬铁

来源: | 发布时间:2018年06月14日 | 字号:-- | 浏览次数:142

原料技术条件

1.铬矿

原料

等级

化学成分(%

使用范围(Cr%

Cr2O3

Cr2O3/FeO

SiO2

MgO

P

H2O

不小于

不大于

一级品

48.0

3.1

6.0

14.0

0.008

5.0

63.0

二级品

48.0

2.5

8.0

14.0

0.008

5.0

60.0

三级品

45.0

1.7

8.0

18.0

0.010

5.0

52.0

注:表中Cr2O3/FeO的比值,不带有(%)。

要求使用精矿,如用块矿其粒度不大于20mm,严禁混入杂质,特别是炭素夹杂。

2.石灰:要求CaO90%P0.01%,粒度10—50mm大于50mm的不准超过总重量的5%5mm以下的筛除;生烧和过烧总和不得超过总重量的5%,不得带杂物,尤其是炭质杂物。

3.硅铬合金:化学成分为Cr≥32、Si≥43C≤0.02%为生产低磷微碳铬铁,要求其P≤0.028%,表面清洁,不准带渣及炭质杂物,粒度小于25mm,小于3mm的粉沬应全部筛除。


配料计算

1计算条件

1.1铬矿中铬矿中的Cr2O380%被还原进入合金,20%进入渣中(其中有15%是Cr2O3,5%是金属Cr)。

1.2 铬矿中FeO有90%被还原进入合金,10%进入渣中(其中有5%是FeO,5%是金属Fe)。

1.3 硅铬合金中[Si]的利用率为87%,其中4%进入合金,在热兑中被氧化挥发的SiO占3%,其余10%以SiO2形式进入渣中。

1.4 硅铬合金中[Cr]和[Fe]各有95%进入合金,各有5%进入渣中。

1.5 炉渣碱度CaO/SiO2=1.9,铁精矿中的FeO有95%被还原(其中90%入合金,5%入渣)。

1.6  原料成份

铬矿:   Cr2O3 FeO SiO2 Al2O3 MgO CaO

%     53  14  4   12  10 0.2

铁精矿      FeO(其它成分不计)

%        90

石灰    CaO   SiO2  Al2O3 MgO

%     90   2   0.5  3

硅铬合金  Si    Cr    Fe    C

%     41  34  21 0.03

7 原料计算

2.1 以100kg铬矿为计算基础。

2.2 还原Cr2O3需Si量:

2Cr2O3+3Si=4Cr+3SiO2

100×0.53×0.85×84/304=12.45(Kg)

2.3还原铬矿和铁精矿中的FeO需要的Si量:

2FeO+Si=2Fe+SiO2

铬矿中:100×0.14×0.95×28/144=2.59(Kg)

铁精矿中(每100kg铬矿配加5kg铁精矿)

0.90×5×0.95×28/144=0.83(Kg)

合计用Si量:12.45+2.59+0.83=15.87(kg)

折算成CrSi合金:15.87/(0.80×0.41×0.96)=50.4(Kg)

2.4 从硅铬合金中带进的金属量:

Cr: 50.4×0.34×0.95=16.27(kg)

Fe: 50.4×0.21×0.95=10.05(kg)

Si: 50.4×0.41×0.8×0.04=0.66(kg)

2.5 从100kg铬矿中还原并进入合金中的金属量:

2Cr2O3+3Si=4Cr+3Si02

2FeO+Si=2Fe+SiO2

Cr :100×0.8×0.53×104/152=29(kg)

Fe:100×0.9×0.14×56/72=9.8(kg)

从5kg铁精矿中还原出的Fe量:

5×0.9×0.95×56/72=3.325(kg)

2.6 生成的合金重量及成份见下表。

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2.7 与100kg铬矿相应加入的石灰量:

硅铬合金中的[Si]氧化生成的SiO2量:Si+O2=SiO2

50.4×0.41×[0.8×(1-0.04) +0.1]×60/28=38.44 (kg)

铬矿中带进的SiO2量:100×0.04=4(kg)

石灰中带进的量: (设石灰用量为ykg) 为0.02y (kg)

SiO2总量(kg): 38.44+4+0.02y=42.44+0.02y

需纯石灰量(kg):(42.44+0.02y)×1.9=80.636+0.038y

铬矿中带入的CaO量:100×0.2%=0.2(kg)

需补加CaO量: 80.636+0.038y-0.2=80.436+0.038y(kg)

需石灰量y(kg)的计算式为:0.90y=80.436+0.038y

y=93.31(kg)

2.8 料批组成

铬矿:  (Cr2O3;53%)      100kg

石灰:   (CaO;90%)         93.31kg

硅铬:  (Si;41%)50.4kg

铁精矿:     (Fe;90%)           5kg

2.9炉渣组成(kg)及成分(%)(见下表)。

氧化物

矿石(kg

硅铬(kg

石灰(kg

铁精矿(kg

共计

kg

%

CaO

100*0.2%0.20

93.31*0.983.98

84.18

50.54

SiO2

100*0.044

38.44

93.31*0.021.87

44.31

26.60

MgO

100*0.110

93.31*0.032.80

12.80

7.69

Al2O3

100*0.12*12

93.31*0.0050.47

12.47

7.49

Cr2O3

100*0.53*0.157.95

7.95

4.77

FeO

100*0.14*0.050.7

5*0.9*0.050.23

0.93

0.56

金属铁粒

0.54

0.53

5*0.9*56/72*0.050.17

1.24

0.75

金属铬粒

1.81

0.86

2.67

1.60

总计

37.20

39.83

89.12

0.4

166.55

100.00

2.10渣铁比:

铬元素回收率:

100×0.53×104/152+50.4×0.34=53.4(kg)

回收率:45.27/53.4=84.78%


熔炼操作

3.1采用硅铬合金堆底法送电引弧,首先加铺底矿(200~400kg),将料批中90%的硅铬合金集中加入(其余10%做调整成分用)扒平,在电极下加100kg铁精矿(稳弧);下电极,当其端部距料面30~50mm送电引弧,然后加入混合料(铬矿、石灰),2~5分钟后升至满负荷。

3.2料管要均匀布料,必须下到指定位置,下料过程中应避免撞电极,加料后炉心料尽量扒平均匀。

3.3在熔炼过程中凡是翻渣、塌料应及时抬起电极,待反应平静后方可下电极继续熔炼。

3.4当炉耗电达到80%时,开始推料、搅拌,取样判Si量,调整Si量合格即可出炉。

3.5碱度控制:微碳铬铁的终渣碱度(CaO/SiO2)应控制在1.8~2.0;[(MgO+CaO)/SiO2]应控制在2.4~2.5之间,发现碱度不适当,及时进行调整。

3.6试样特征

3.6.1硅高(2.5%~3.0%)固体试样较脆,表面发白,并有黄色斑纹,断面结晶较细,液体样冷凝速度很慢(5秒以上)。

3.6.2硅低(0.5%以下)液体试样冷凝速度较快(1~2秒),固体试样韧性较强不易碎,表面发黑有折皱,断面垂直晶粒多。

3.6.3硅量正常(0.5%~1.5%)液体样冷凝正常(3~4秒)具有一定的韧性,表面较亮,无斑点,无折皱,结晶均匀,断面较亮。

3.7为提高产品质量,降低电耗,应配备专人看炉,配合操纵工控制炉耗电,每吨矿耗电为1400~1500kwh。

3.8不正常炉部判断与处理

3.8.1脱Si处理:在冶炼过程中,由于称量不准,配料失误,原料条件变化,碱度不合适,都将造成Si高,处理方法如下:

3.8.1.1硅上限:可延长冶炼时间,并加强搅拌,加入100~200kg铁精矿进行脱Si,取样判断合格才准出炉。

3.8.1.2硅量在2.5%~3%之间,加铬矿500kg、石灰800kg、铁精矿200~300kg。

3.8.1.3出炉后发现Si上限,可进行倒包渣洗处理。




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