CN101260473A - 一种精制铬铁的方法 - Google Patents
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Abstract
一种精制铬铁的方法，尤其是一种生产低碳铬铁或氮化铬铁的方法。它主要是解决现有工艺能耗相对较高、资源利用率低等技术问题。其技术方案要点是：先是以高碳铬铁为原料，并将高碳铬铁磨成粒度小于2mm的粉料；然后在高碳铬铁的粉料中加入氧化物，充分搅拌，原料中的含碳和氧化物摩尔比为1∶(1－1.5)；再将混合料加入间歇式工业微波炉或连续式工业微波炉内，微波炉的微波频率为300MHz至300GHz，温度控制在700℃至1500℃，时间为40分钟至50个小时，得到含碳量为0.3％至0.03％的低碳铬铁。也可在保温料仓中通入氮气或氮气与氢气的混合气体，可得到含氮量为3％至8％的氮化铬铁。它主要是用于生产低碳铬铁或氮化铬铁的工艺中。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产低碳铬铁的方法装置。
背景技术
目前，低微碳铬铁合金的生产工艺主要有三种：第一种由原矿冶炼，不仅受到矿产资源的限制，而且需要两座矿热炉双联生产，其混冲需要多次实行，锰的收得率较低，生产环境较差，污染严重，冶炼生产耗电高，从而导致生产成本高，而且产生的渣量大，渣中三氧化二铬含量较高，此工艺受到国家产业政策的限制；第二种是电解法生产，此法工艺复杂，对环境污染严重，且能耗大，成本高，也受到国家产业政策的限制；第三种是转炉吹炼，该方法也存在着烧损大，收得率不高等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种能耗相对较低、资源利用率高的精制铬铁的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以高碳铬铁为原料，先将高碳铬铁磨成粒度小于2mm的粉料；然后在高碳铬铁的粉料中加入氧化剂，原料中的含碳和氧化剂摩尔比为1∶(1-1.5)进行配料；再将混合料加入到微波反应装置内进行固相反应脱碳制得低碳铬铁，微波反应装置的微波频率为300MHz至300GHz，温度控制在700℃至1500℃之间，反应时间为40分钟至50个小时之间。所述微波反应装置为间歇式工业微波或连续式工业微波炉。也可在所述微波反应装置内加入介质气体或保持真空，所述介质气体为氮气、氩气、二氧化碳、氢气、水蒸汽或它们任意组合的混合气体。所述氧化剂包括铬系氧化物、铁氧化物。
本发明也可将所述制得的低微碳铬铁在保温料仓中通入氮气、或氮气和氢气的混合气体，保温1至10个小时，即可制得氮化铬铁。
本发明的有益效果是：由于采用微波连续加热避免了常规加热产生的表面熔融，阻塞反应气体通道的现象发生，使得一些无法在常规加热下进行的反应得到了执行，同时由于微波加热避免了常规加热的冷中心现象，反应均匀进行，从而降低了反应温度，仅在固相状态下反应就可以完全进行，极大的降低了金属烧损，提高了收得率，比传统方法节电30％-70％，极大地降低了生产成本。它主要是用于生产低碳铬铁或氮化铬铁的工艺中。
具体实施方式
实施例1，本发明以高碳铬铁为原料，先将高碳铬铁磨成粒度小于2mm的粉料；然后在高碳铬铁的粉料中加入氧化剂，原料中的含碳和氧化剂摩尔比为1∶(1-1.5)进行配料，优选摩尔比为1∶(1-1.15)；再将混合料加入到间歇式工业微波或连续式工业微波炉内进行固相反应脱碳，微波反应装置的微波频率控制在为300MHz至300GHz之间，反应温度控制在700℃至1500℃之间，反应40分钟至50个小时后可制得含碳量为0.3％至0.03％的低碳铬铁。本发明也可在间歇式工业微波或连续式工业微波炉内加入介质气体或保持真空。如加入介质气体，则介质气体可以是氮气、氩气、一氧化碳、二氧化碳、氢气、水蒸汽或它们任意组合的混合气体。所述氧化剂包括锰系氧化物、铁氧化物等。它是通过利用微波能转化为分子的动能和热能，以一种“体加热的方式”整体加热至一定温度，促使高碳铬铁中的碳与氧化剂发生固相反应，产生气态一氧化碳，从而达到在固相状态下的脱碳，以达到预期的脱碳目的。
实施例2，本发明以高碳铬铁为原料，先将高碳铬铁磨成粒度小于2mm的粉料；然后在高碳铬铁的粉料中加入氧化剂和二氧化碳，原料中的含碳和氧化剂摩尔比为1∶(1-1.5)，原料中的含碳和二氧化碳摩尔比为1∶(1-10)进行配料；再将混合料加入到微波反应装置内进行固相或固气反应脱碳制得低碳铬铁。其余同上述实施例。
实施例3，本发明采用高碳铬铁做原料，常规方法制成粉末，配加氧化钙粉末，氧化钙粉末粒度控制在200目以内，混匀烘干后经皮带运输机送用连续化微波真空炉的进料仓，微波频率为2.45GHz，功率为30KW，通入二氧化碳做为保护气体，压力为常压，控制温度为1000℃，进出料周期为2个小时，即可制得含碳0.3％的低碳铬铁。其余同上述实施例。
实施例4，本发明也可将所述制得的低微碳铬铁在保温料仓中通入氮气、或氮气和氢气的混合气体，保温1至10个小时，即可制得含氮量为3％至8％的氮化铬铁。其余同上述实施例。
Claims (6)
1、一种精制铬铁的方法，其特征是：以高碳铬铁为原料，先将高碳铬铁磨成粒度小于2mm的粉料；然后在高碳铬铁的粉料中加入氧化剂，原料中的含碳和氧化剂摩尔比为1∶(1-1.5)进行配料；再将混合料加入到微波反应装置内进行固相反应脱碳制得低碳铬铁，微波反应装置的微波频率为300MHz至300GHz，温度控制在700℃至1500℃之间，反应时间为40分钟至50个小时之间。
2、根据权利要求1所述的精制铬铁的方法，其特征是：所述微波反应装置为间歇式工业微波或连续式工业微波炉。
3、根据权利要求1所述的精制铬铁的方法，其特征是：在所述微波反应装置内加入介质气体或保持真空。
4、根据权利要求3所述的精制铬铁的方法，其特征是：所述介质气体包括氮气、氩气、二氧化碳、氢气、水蒸汽或它们任意组合的混合气体。
5、根据权利要求1所述的精制铬铁的方法，其特征是：氧化剂包括铬系氧化物、铁氧化物。
6、根据权利要求1所述的精制铬铁的方法，其特征是：所述制得的低微碳铬铁在保温料仓中通入氮气、或氮气和氢气的混合气体，保温1至10个小时，即可制得氮化铬铁。
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