用粉铬矿冶炼铬铁合金及含铬铁水工艺及设备

摘要

本发明涉及一种用粉铬矿冶炼铬铁合金及含铬铁水工艺及设备，属于冶金工业炼钢原料。将含铬铁原料与还原剂、熔剂、催化添加剂混合，制备成超细粉，混合造成球团物料，送入到还原炉内，经还原反应后，得到铬铁合金球团，将还原后的球团直接加入有衬电渣炉中冶炼成镍铁合金或含铬铁水；该设备由内外加热竖炉式还原炉、有衬电渣炉和余热回收系统组成。优点：1.还原温度低，速度快，减少了能源消耗，降低生产成本，生产效率高，质量的均匀性好。2.机械化程度高，工序简单，产量大，可规模化生产。3.减少原料浪费，降低环境污染。4.采用铬矿粉和含铬废弃物为原料来源广泛，成本低。5.废弃资源循环利用，节约了资源消耗。6.采用有衬电渣炉直接冶炼高温球团，热效率高，能耗低，材质纯净度高质量好，设备简单投资少。

主权项

1、一种用粉铬矿冶炼铬铁合金及含铬铁水工艺，其特征是：将含铬铁原料与还原剂、熔剂、催化添加剂混合，经混合后粉碎到200目以下，制成混合料；然后将混合料加入到球磨机内进行球磨，制备成超细粉，对超细粉进行钝化；在催化添加剂中加水溶化，得到水溶液，将超细粉、水溶液和粘结剂共同混合，混合均匀后造成球团物料；点燃竖式还原炉中的内外加热器中的燃料，将所制好的球团物料经过螺旋送料器送入到还原炉内，均匀松散地排布到烘干床炉箅子上，对球团物料进行烘干，球团物料经过干燥后进行焙烧，在焙烧区内与燃气中的CO、H2和挥发分中的碳氢化合物反应，球团物料在500℃-1100℃的还原温度下和催化剂的共同作用下，经15-180分钟的还原反应后，得到金属化率达到90-95％的铬铁金属化球团，铬铁金属化球团进入冷却过渡段；余热回收装置将反应后上升的热气作为助燃风与冷却风混合后一同对铬铁金属化球团进行冷却，吹入的冷却风吸收铬铁金属化球团的热量，在到达焙烧区时形成含氧的高温气体，对还原炉内的燃气进行助燃，如此依次循环，剩余的废气经除尘后由烟囱排入大气，预冷却后的含铬金属化球团在冷却过渡段的下方进入冷却筒内，通过调节水冷强度和冷却段冷却风量来调节出炉金属化球的冷却温度，使其在500～900℃范围内通过螺旋出料机排出冷却筒，将排出冷却筒的高温含铬金属化球团不经冷却直接进入破碎机进行热破碎，破碎后的热含铬铁物料直接进行筛分，然后进行磁选，使含铬铁物料与残煤和脉石分离，得到高品位的铬铁合金或铬镍铁合金；打开有衬电渣炉电源开关，启动电极升降装置，将电极送入有衬电渣炉内，将已加入到炉内的固态电渣料通电熔化成液态熔渣，或将固态熔渣在炉外熔化后倒入有衬电渣炉内，启动电极或导电环对所熔化的液态熔渣进行加热到所需的1650℃～1800℃范围内，将经磁选后得到的高品位铬铁合金或铬镍铁合金通过输送机输送到导流槽内直接导入有衬电渣炉或半有衬电渣炉内进行熔化冶炼，或将排出冷却筒的高温含铬金属化球团，不经破碎机热破碎和磁选直接通过输送机输送到导流槽内导入有衬电渣炉或半有衬电渣炉内进行熔化冶炼，金属化球团中的Al2O3、MgO、SiO2、CaO可以作为电渣炉渣料，然后根据冶炼产品质量要求，配入适量的CaF2、Al2O3、CaO、TiO2、MnO、SiO2、RE、RexOy、Na2B4O7、Na2O、SiCa、K2O、Al中的一种或多种物质，以对球团中的脉石成分进行调整，使其达到电渣冶金所需渣料成分要求，在熔化过程中，根据冶炼产品的质量要求，通过氧气管和透气砖吹入适量的氧气对所熔化的含铬金属液进行脱碳，使所冶炼的铬铁合金或含铬铁水达到所需含碳量，通过氩气管和透气砖吹入适量的氩气对金属熔池进行搅拌，使所冶炼的铬铁合金或含铬铁水达到所需纯净度要求，制造出所需质量要求的含高、中、低、微碳量的高质量铬铁合金或含铬铁水，所冶炼好的铬铁合金或含铬铁水可以通过安装在炉体支架上的有衬炉倾翻装置倒入钢水包进行模铸，制造成所需尺寸的铬铁合金，或通过水冷结晶器结晶后通过抽定装置从水冷结晶器内抽出后切断成所需长度的产品，冶炼过程中所产生的CO气体在密封罩内通过气体回收管与从竖炉中回收的余热和冷却风混合后一同进入冷却过渡段的下部对含铬金属化球团进行冷却和还原。