CN101538630B - 用铬矿粉制备铬铁工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用铬矿粉制备铬铁工艺及设备，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，烘干、焙烧，经还原反应后，得到铬铁合金；该还原设备在炉底座的上方连接有上炉体，在炉底座的下方连接有下炉体，在上炉体的上端连接有上炉罩，烘干床炉箅子位于上炉体内上端，净化装置通过管道与上炉体和下炉体连接，余热循环装置与下炉体连接。优点：1、还原温度低，还原速度快，能源消耗少，生产成本低，生产效率高，确保了质量的均匀性。2、设备简单投资少，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、采用铬矿粉或含铬废弃物为原料价格低廉，成本低。5、废弃资源循环利用，节约了资源消耗。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，特别是涉及一种用铬矿粉制备铬铁的工艺，以及实现该工艺的设备。
技术背景
铬铁是以铬和铁为主要成份的铁合金，是钢铁工业的重要原料，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性、抗磨性能及对钢和铸件的物理化学和机械性能及其质量的改善和提高，使钢获得很高使用价值。由于其所具有的各项良好性能而被广泛用于高温合金、耐腐蚀合金、特殊钢、高合金钢、优质合金钢、金属耐磨材料、铸造行业、有色金属业、化学工业和不锈钢等领域。尤其是在不锈钢领域的应用量更大，由于不锈钢以其所具有的耐蚀以及其它许多优良性能，获得广泛而大量的应用。具统计，2007年我国不锈钢的年产量已达到720多万吨，占全世界不锈钢产量的25％，已成为世界第一不锈钢生产大国，按照我国不锈钢消费量和现有生产能力预计，到2010年我国不锈钢的年产量将突破1000万吨。铬是不锈钢中不可缺少的元素，其含量高达12-18％，消耗了铬矿资源的80％。
为降低铬的使用量，国内外曾试图开发低铬和无铬不锈钢，但没有能够取得成功。不锈钢生产中的铬元素主要为碳素铬铁，其费用占不锈钢成本的主要部分，而目前国内外碳素铬铁的生产均采用矿热炉，其主要特点是使用冶金焦和块状铬矿，能耗高，污染严重。
目前世界铬主要产地有南非、印度、哈萨克斯坦、土耳其、津巴布韦等国。铬矿属于我国稀有矿种，并以贫矿居多，选矿后以多粉矿供应冶金工业，且90％以上要依靠进口。目前世界上生产的铬矿以粉状矿为主，块状仅占铬矿产量的20-25％，且价格比粉矿贵20多美元/吨。因此使用低廉价格的铬源是保证铬资源来源和降低不锈钢生产成本的主要措施。
为充分采用粉铬矿生产铬铁，国内外开展了大量的研究开发工作，其主要方法是将铬矿粉制成球团进行预还原，然后用于矿热炉冶炼铬铁或电炉直接合金化，以达到充分利用廉价资源，节能降耗的目的。如日本特开昭52-46317专利中的铬矿的烧结方法，采用粉状石灰，粉状萤石及硅砂，将其加水混合后作为被烧结用料。但该方法中的熔剂需采用萤石，使其在烧结过程中产生氟化物气体挥发，有害操作者健康，对环境造成污染，且烧结温度高达1450-1500℃，普通烧机不适用，能耗消耗大。日本特开昭53-12710号专利中的热特性能优越的铬烧结矿的制造方法中采用白云石作为熔剂，但该方法增加了烧结矿中的MgO，对炉渣造型不利，需较高的烧结温度，能耗高。为此，国内外开展了含碳铁球团工艺的研究，即将铬矿粉与一定剂量的碳混合后制成含碳球团，然后经预还原后进行熔化冶炼铬铁。迄今为止，国内外对含碳球团的预还原进行了大量的研究，并普遍认为影响铬矿还原率的主要因素是铬矿粒度、内配碳量和反应温度。我国在此方面也开展了大量的研究工作，如：中国专利号“CN93102123.5”，发明名称为“粉铬矿还原性烧结造块冶炼铬铁合金工艺”、中国专利号“CN91103496.X”，发明名称为“散状粉料的冷固结造块工艺”、中国专利好“CN01105197.3”，发明名称为“用铬矿粉和含铁原料生产高炉用含铬烧结矿”，分别公开了把铬矿和含铁物料、固体燃料和辅助熔剂按一定的比例混合，经普通烧结设备，采用还原烧结工艺烧结成含铬烧结矿的制备工艺。
上述研究一定程度上提高了粉矿的使用量，降低了生产成本，但仍没有能够从根本上解决粉铬矿的使用，且存在冶金强度低，不易还原，生产成本高，环境污染大，电耗高，还原温度高，能耗大，生产效率低，技术复杂等不足，使其至今未能走向工业化生产。
开发研究还原温度低，速度快，成本低，能耗少，质量好，，环境污染少，可以广泛使用各种廉价资源的含铬粉矿、铬精矿、含铬粉尘、铁磷制造铬还原铁的工艺和设备，减少对块矿资源的依赖，从而为熔融还原生产含铬铁或铬铁合金提高优质低价原料，是降低不锈钢铬铁合金冶炼成本，提高钢铁产品和铬铁合金的竞争能力的一个重要发展方向，具有良好的社会效益和经济效益。
在还原设备上，除以上所述的各种还原设备外，国内外还大量使用竖炉法进行还原，竖炉法还原是以对流的方式工作，矿石从炉顶加入，固态炉料自上向下移动，还原气自还原带下部加入并向上移动，并与炉料形成对流，炉料铁矿石与还原气体都是逆向运动和移动的反应过程，其反应过程与高炉上部间接还原带相似，是一个不出现熔化现象的还原冶炼过程。入炉料与还原气分布均匀，竖炉内固体炉料向下运动时与上升的还原气体间的传质(还原)与热交换，是个接近理想状态的气-固逆流反应过程，还原完毕的海绵铁从炉底排除。该设备结构简单，自动化程度高，产量大，但目前国内外的竖炉均采用外部加热还原，由于料层高，阻力大，炉料中心和边缘气流不均匀，温差大，造成能耗高，产量和质量均不稳定。同时，由于采用外部加热，使炉体结构和风量配置不够理想，使得球团中心氧化亚铁未得到充分氧化而形成低熔点混合物，造成炉膛结瘤和大块导致使停炉，影响生产的进行。
为消除上述竖炉的弊端，我国ZL96205053.9号专利中公布了一种直接还原生产海绵铁的罐式炉装置。该装置是在炉底基础上砌筑炉体、燃烧室、火道、空气道、烟道、反应罐、炉架及检测、控制装置。火道是分组、分层、水平交错排列的并且环绕在反应罐的周围；反应罐可以是结构相同的若干组；火道、燃烧室与反应罐的组数相对应。反应罐位于炉体内部的部分是由耐火材料砌筑的，位于炉体外部的部分是金属结构的水套，该水套下部安装有排料器。由于采用了结构紧凑的炉体结构，使得该设备占地面积小，是同等产量隧道窑的1/10以下，由于火道采用多层水平、交错排列结构，使得火道里的热效率提高，燃耗降低，使用该装置生产海绵铁，可使反应罐始终处于工作温度状态，不必反复加热冷却，所以与隧道窑相比降低30％的能耗，成本也相应的降低，同时，该装置采用的是若干组相对独立的反应罐，每个反应罐可根据还原工况随时单独调整炉料配比、还原冷却时间等参数，可使产品质量稳定可靠。其生产工艺为：将铁精粉与一定量还原剂、脱硫剂，混合或制成球团，由进料器间歇或连续加入反应罐，反应罐由环绕它的若干组的火道加热，热量由燃烧室提供，罐内炉料靠自重缓慢下移，先在预热段升温至800℃左右，然后在800℃～1050℃内还原一定时间后成为海绵铁，继续下移，先后进入空冷段与水冷段、海绵铁温度降至100℃左右，由排料器控制，间歇或连续排出，然后通过磁选装置将海绵铁与残渣分离。该装置虽然具有生产效率高，适合大批量生产，但由于仍然采用罐外加热工艺，因而热效率低，还原速度慢，煤耗大，成本高，使生产应用得到限制。
为改变外加热式竖炉的不足，我国ZL200720032603.5号专利中公布了另一种内置式煤基海绵铁竖炉，该炉采用在竖炉内部设置有内置炉胆，炉胆壁上设有气体流通孔，炉胆下部与气化炉上端形成调温室，绕炉胆外周自上而下设有2～10跳进料槽道，该进料槽道成螺旋形，由于该炉体设有内置式炉胆及螺旋槽道，能够对还原炉内各部分的温度加以控制，同时也使炉内的铁矿石与煤同时自上向下缓缓地围绕内置式炉胆运动，并与炉体内的上升温度及还原气逆向充分接触，提高热效率和还原率。由于该工艺采用内置炉胆加热，比外部加热的竖炉热效率有所提高，但由于采用单面加热，仍然达不到高效率加热的目的。同时该炉由于采用多条螺旋形进料结构，影响了炉内生产空间的利用率，并对气流的上升产生阻碍，且螺旋状的几何形状复杂，庞大的螺旋体加工起来非常困难，由于螺旋体长期处于高温工况下，对螺旋体材料的要求较高，所用金属材料造价高，寿命短。在炉料下移过程中，还存在很大的问题，一旦矿石烧结成块，堵塞住螺旋槽道，将会造成停工通炉的事故。
在上述各文献中用于生产含铬和铬镍的海绵铁的矿粉和还原剂、脱硫剂的粒度均为200目以上的颗粒，由于所用原料的颗粒较粗，使还原反应需在1150℃～1300℃的高温下进行，能源消耗量大，还原速度慢，还原反应时间长，能量利用效率低，环境污染严重。为此，国内外近年来开展了氧化铁粉低温还原的研究。文献《中国冶金》杂志(2007年第8期第23-28页)中报道了“微纳米氧化铁粉低温还原特性的研究”，报导中公开了一种用微纳米氧化铁粉(粒度为61um～16um)在280℃～400℃内在氢气气氛下经3～20min对铁粉进行还原的研究成果。但是，H2的制备成本昂贵，且H2的一次利用率仅为25％左右，吨铁能耗较高，而且目前工业上大批量制备微纳米粉体尚有难度，且制备成本高，该成果在目前条件下尚还不具备工业化应用，且该成果仅用于铁的还原，尚未有用于铬铁的还原。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术所存在的各种缺陷和不足，提供一种可以不使用块矿，完全使用廉价的含铬矿粉、铬精矿粉、含铬粉尘和含铬铁磷，使用非焦煤为主要能源，还原温度低速度快，能源消耗低，环境友好，还原率高，生产成本低、机械化程度高，质量好的用铬矿粉制备铬铁工艺及设备。
本发明解决其技术问题的设备方案是：
该还原设备包括有炉底座(12)、上炉体、下炉体、上炉罩、烘干床炉箅子(25)、密封下料装置(1)、净化装置和和余热循环装置，在炉底座的上方连接有上炉体，在炉底座的下方连接有下炉体，在上炉体的上端连接有上炉罩，烘干床炉箅子位于上炉体内上端，净化装置通过管道与上炉体和下炉体连接，余热循环装置与下炉体连接。
所述的上炉体包括内加热罐(2)、还原气出口(3)、外加热还原罐(4)、加热进气孔(5)、煤气管(6)、耐火砖(7)、燃气喷嘴(8)、耐火纤维(9)、还原炉外壳(10)、内外加热罐进气孔(11)、内加热煤气管(20)、内加热燃气喷嘴(21)、加热室(39)、焙烧还原区(43)，还原炉外壳、耐火砖层、外加热还原罐和内加热罐依次套装，还原炉外壳位于最外层，内加热罐位于最内层，在内加热罐中心有内加热煤气管，内加热煤气管的端部连接有内加热燃气喷嘴，在还原炉外壳与耐火砖层之间有耐火纤维，在耐火砖层内为加热室，有煤气管穿过还原炉外壳、耐火纤维和耐火砖层，煤气管端部连接有燃气喷嘴，燃气喷嘴位于加热室内，内加热罐与外加热还原罐之间为焙烧还原区，在内加热罐上的上段有还原气出口、在下段有内外加热罐进气孔，在外加热还原罐上有加热进气孔；上炉体伸入保护罩的部分为V字型结构，外加热还原罐和内加热罐体的中部向下设有多条斜形气流通道，两个罐体的斜形气流通道呈V字型布置，在两个罐体中部向上均开有多个与罐体平行的气流孔。
或者所述的上炉体包括内加热罐(2)、还原气出口(3)、外加热还原罐(4)、加热进气孔(5)、耐火砖(7)、耐火纤维(9)、还原炉外壳(10)、内外加热罐进气孔(11)、燃煤燃烧室(33)、出渣室(34)、内加热火道(38)、加热室(39)、焙烧还原区(43)，还原炉外壳、耐火砖层、外加热还原罐和内加热罐依次套装，还原炉外壳位于最外层，内加热罐位于最内层，燃煤燃烧室(33)、出渣室(34)位于上炉体的下端，内加热火道(38)位于内加热罐(2)和外加热还原罐(4)的下端，在还原炉外壳与耐火砖层之间有耐火纤维，在耐火砖层内为加热室，内加热罐与外加热还原罐之间为焙烧还原区，在内加热罐上的上段有还原气出口、在下段有内外加热罐进气孔，在外加热还原罐上有加热进气孔；上炉体伸入保护罩的部分为V字型结构，外加热还原罐和内加热罐体的中部向下设有多条斜形气流通道，两个罐体的斜形气流通道呈V字型布置，在两个罐体中部向上均开有多个与罐体平行的气流孔；
所述的上炉体为单孔一通道炉体结构，或者上炉体为多孔一通道炉体结构；炉体的布置形式为单排一通道，或者炉体的布置形式为多排一通道；外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有1-50个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有10-50个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为圆形或者为矩形；外加热还原罐使用材质为SiC或者耐火砖材料制成，或者采用二种材料共同制造。
所述的下炉体包括冷却过渡段(13)、螺旋出料机(18)、出料口(29)、炉体支撑(31)、内外加热罐支撑(32)，燃煤燃烧室(33)，冷却过渡段位于内加热罐和外加热还原罐的下部，燃煤燃烧室与上炉体的焙烧还原区相连通，炉体支撑位于外侧，内外加热罐支撑位于中心，在冷却过渡段的底部连接有螺旋出料机，在螺旋出料机的一端有出料口。
所述的上炉罩包括炉罩(27)、烟囱(28)、除尘器(44)，烟囱位于炉罩的上端，除尘器连接在烟囱上。
所述的净化装置包括余热输送管(19)、中余热回收管(22)、上余热回收管(26)、轴流风机(30)、右冷却风管(36)、右冷却风机(41)，在净化装置的上端通过上余热回收管与上炉罩连接，在净化装置的中间部位通过中余热回收管连接在上炉体上端，上余热回收管(26)和中余热回收管均通入至焙烧还原区，在净化装置的底部通过余热输送管通入至下炉体的燃煤燃烧室内，在余热输送管上连接有轴流风机，在轴流风机下方的余热输送管上连接有右冷却风管，在右冷却风管上连接有右冷却风机。
所述的余热循环装置包括左余热输送管(14)、出水口(15)、冷却筒(16)、进水口(17)、左冷却风管(35)、左冷却风机(42)，在下炉体外有冷却筒，在冷却筒上有进水口和出水口，左余热输送管通入至下炉体的燃煤燃烧室内，在左余热输送管上连接有左轴流风机，在左轴流风机下方的左余热输送管上连接有左冷却风管(35)，左冷却风管上连接有左冷却风机(42)。
解决其技术问题的工艺方案是：
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(海绵铁)、铬镍铁金属化球团(海绵铁)，铬铁金属化球团或铬镍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金属化球团进行冷却，吹入的冷却风吸收金属化球团的热量，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，冷却后的铬铁金属化球团或铬镍铁金属化球团通过螺旋出料机排出冷却筒，经破碎、振动筛分后进行磁选，与残煤和脉石分离后进行压块，得到高品位的含铬的铬铁合金或含铬镍的铬镍铁合金。
所述的铬铁原料：为铬矿粉、铬精矿粉和含铬烧结矿返回矿、含铬和含铬镍的铁磷、烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种或二种以上的含铬铁原料按照一定的比例配比后的混合物超细粉体；
所述的超细粉为粒度为75um-5um，其中颗粒度为10um-35um的粉体占85％以上。
所述的催化添加剂的物料配比(重量百分比)是由熔化剂10-50％、氧化剂10-30％、催化助燃剂10-30％、成孔剂5-15％、晶核强化剂5-20％、助熔剂15-30％、自由基引发剂5-10％所组成；其中(以下均为重量百分比)；
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉50-70％、四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)10-30％、皂土10-20％组成，或者为其中的任意一种；
所述的氧化剂由硝酸钠(NaNO3)50％、硝酸钾(KNO3)50％组成，或者为硝酸钠、硝酸钾中的任意一种；
所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)的任意一种，或者为其混合物，混合比例不限；
所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；
所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)、硝酸(NaNO3)的任意一种；或者为其混合物，混合比例不限；
所述的自由基引发剂为烷氧基胺或芳基碳金属盐的任意一种；或者自由基引发剂为其混合物，混合比例不限；
所述的成孔剂为聚氯乙烯、蛭石、珍珠岩、碳酸钙的任意一种，或者为其混合物，混合比例不限。
所述还原剂为固定碳大于65wt％，灰分小于15wt％，挥发分为20～30wt％的无烟煤、低硫低灰分烟煤、焦煤、焦粉中的任意一种，或二种以上的混合物；
所述的熔剂为石灰、消石灰、白云石、石灰石中的任意一种。
所述的粘接剂为膨润土、水玻璃、粘土、皂土、纸浆废液中的任意一种；或者为二种以上的混合物，混合比例不限。
所述的铬铁金属化球团物料成分配比(重量％)为：铬矿粉、铬精矿粉和含铬烧结矿返回矿、含铬和含铬镍的铁磷、烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种或二种以上的含铬铁原料按照一定的比例配比后的混合体超细粉体70-80％、还原剂10-25％、熔剂5-15％、粘结剂1-10％、催化添加剂0.1-5％组成，通过调整溶剂和还原剂的比例，调整所还原铬铁中的碳含量，球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的85％，还原反应温度为500℃-1200℃，还原反应时间为15-190分钟；
所述的磁选工艺为：先将金属化球团破碎后进入弱磁选机分离金属化球团中的煤灰、添加剂和部分脉石，然后将经过磁选后的粉体进行湿法球磨到-200目后，采用摇床进行重选，重选后得到的镍精矿粉采用2800-5500高斯的磁选机进行磁选，得到含Cr量30～60％，含C量在1-7％的铬精矿粉，铬收率为90～95％，将所得的铬精矿粉进行压块后制成铬铁合金或铬镍铁合金；
所述的燃料为煤气、或者为烟煤、或者为无烟煤。
采用本发明工艺制备铬铁金属化球团，所用设备并不限于仅用本发明的内外加热竖式还原炉生产，尚可采用隧道窑、回转窑、转炉、管式炉、竖炉、倒焰炉。
有益效果，由于采用了上述方案，在本发明中采用超细粉体还原铬铁金属化球团，由于超细粉在细化过程中发生畸变位错，产生一定的晶格畸变能，当晶粒尺寸小于100nm后，产生大量位错，从而形成许多活化中心，具有较高的活性，尺寸越小，比表面积越大，活性越高，可以显著降低反应活化能，可在比普通铁粉低得多的温度下进行还原，且氧化铁粉体越细，还原温度越低，反应速率越快，还原率越高。现代材料学研究证明：在氢气气氛下，当平均粒度为0.35um的氧化铁粉在280℃的还原率可达51.3％，在400℃，20分钟条件下还原率可达97.1％，几乎完全还原。所以采用超细铁粉进行还原既缩短了反应时间，又降低了还原温度，极大地降低反应过程中的能耗、物耗，节约了人力、物力和还原成本。由于纳米粉体制备成本较高，生产效率低，考虑到纳米粉体制备技术、生产效率和制备成本，在目前的技术状态下实现大批量生产尚有一定难度的现实。本发明将粉体粒度限定在10um-75um范围内，其中10um-35um粒度的占90％，该粒度的粉体既可以充分利用现有粉体制备技术实现大规模超细粉体生产，实现低成本，高效率生产优质铬铁金属化球团。
迄今为止，国内外业界对采用铬矿粉制备铬铁进行了大量的研究，尤其是近年来对含碳铬矿球团的预还原的研究较多，其结果普遍认为影响铬矿还原旅的主要因素是铬矿粒度、内配碳量和反应温度，其中对还原率影响最大的是颗粒粒度。这是因为铬铁矿是稳定的复合氧化物，在粗颗粒状态下，还原温度高，在1200-1400℃温度时，用固体石灰做还原剂，还原铬矿中的FeO和Cr2O3，得到的是铁的碳化物与铬的碳化物，其反应式为；
7FeO+10C→Fe7C3+7CO↑
7Cr2O3+27C→2Cr2O3+21CO↑
铬铁矿中FeO比Cr2O3在较低的温度下被充分地还原出来，与碳化铬互溶，组成复式碳化物(Fe Cr)7C3，降低了合金的熔点。国内外的实验证实，在有固体碳存在下，铬铁矿是由中间产物CO间接还原的，反应速度取决CO2生产CO的速度，同时，颗粒度大于100目的铬矿难于还原彻底，从而降低铬的回收率。
现代材料学研究证明，晶粒纳米化程度越高，氧化铁粉的反应速度越快，但是纳米粉体的制备成本昂贵，生产效率低，本发明将催化剂技术应用于本发明的制备工艺，在催化剂的作用下，极大的改善了反应动力学条件，能够更大幅度降低活化能，降低还原反应温度，提高还原反应速度，实现低温快速反应，提高生产效率。
采用内外加热竖式还原炉，由于采用罐外加热和罐内中心加热的双向加热技术，克服了传统竖炉的不足，使炉料在炉内受内外加热，且反应气体在炉内二次燃烧助热节能，热效率高，能耗低，火焰穿透力强，温度分布均匀，可控，设备结构简单可靠，可一炉多孔同一通道，提高热效率，操作方便，提高了还原速度，实现快速还原，产量高，质量稳定，可以大型化生产。
采用了竖炉法制备铬铁金属化球团的物料自上而下的连接运行方式，但不同于竖炉的加热和还原方式，采用了隧道窑法的隔焰加热方式，但不同于隧道窑中反应罐的单体外部加热方式和罐体反复加热、冷却的运行方式。本发明取其所长，避其所短，采用罐内和罐外同时加热的新型竖式炉结构，球团采用炉体上部连续自上加入，还原后的铬金属化球团自炉底流出，可使反应罐始终处于工作温度状态，不必反复加热冷却。解决了隧道窑还原法还原时间长，还原时还原罐需反复加热和冷却而造成的大量能源浪费，耐火材料浪费大，能耗高，自动化程度低的弊端，简化了生产工序，提高了生产效率，降低了能源消耗，生产过程中无耐火材料消耗，实现了机械化装出料，改善了劳动环境，降低了劳动强度，无粘结、悬料、结瘤、大块故障，设备运行可靠，与隧道窑相比降低能耗40％左右，实现了高度机械化生产高质量铬铁金属化球团。
采用一组或者几组相对独立的反应罐生产，对于多组反应罐，每个反应罐可根据还原工况随时单独调整炉料配比，还原冷却时间等参数，实现一炉多品种生产，可使产品质量稳定可靠，燃料适应范围广，即可适用煤气、天然气、也可使用煤炭直接加热。
采用煤基还原工艺，还原中采用烟煤、无烟煤作为直接还原剂，不使用焦碳，消除了焦碳生产过程所造成的环境污染，由于采用低温快速还原工艺，并在还原生产中采用余热回收二次使用，从而减少了煤的用量，降低了烟尘排放量，有利于环境保护。
直接使用货源充足且廉价的铬铁矿粉、铬铁精矿粉和煤粉，解决了对块矿的依赖，避免了焦碳的使用，使生产成本大大降低，采用本发明的新型内外加热式竖炉直接还原得到高品位的还原铬铁合金，原料适用性强，燃料来源广泛，铬和铬镍的回收率高，生产成本低，由于还原反应温度在脉石的软熔温度以下固态还原，还原过程中不产生熔化反应，还原料中的有害元素P、S等主要保留在渣相中，从而使所生产出的还原铁的P、S含量低、质量好。同时，由于还原温度低，使CO2、SO、NO等有害气体量大幅度下降，环境友好。本制备工艺和设备可以代替传统的矿热炉和高炉冶炼方法，与其它工艺相比生产成本降低50％，所制备的还原铬铁可以直接用于冶炼不锈钢，为不锈钢的冶炼生产提供了低成本的铬铁或铬镍铁合金，减少了铬铁合金生产时对大量电能和块矿资源的依赖，完全可以替代废不锈钢，成为不锈钢的主要原料，可以显著降低不锈钢的生产成本，从而可为铬铁合金和不锈钢的生产提供廉价原料，具有良好的经济效益和社会效益。
采用钢铁工业废弃物作为含铬铁或铬镍铁原料生产优质铬铁合金或铬镍铁合金，即减少了环境污染，又增加了铬铁原料的资源，节省了矿石资源消耗，降低了原料成本。
本发明生产铬铁合金的工艺和设备提高了产品的金属化率，降低了产品的熔点，改善了料层透气性能，具有催化助燃，抑制烧结过程中的不良晶型转变，促进烧结过程SFEA形成和抑制低温还原粉化，强化烧结工艺过程，降低了产品的熔点和还原温度，加快了还原速度，缩短了还原时间，减弱了高温还原过程中的二次氧化，可降低燃料消耗和电耗10％以上，改善了镍铁合金的冶金性能，提高了产品的金属化率，降低了废气中有害气体的排放，减轻对环境的污染。
本发明的工艺和设备使铬铁金属化球团的生产还原温度低、还原速度快、能源消耗少、生产效率高、生产成本低、机械化程度高，达到本发明的目的。
本发明具有如下优点：1、还原温度低、能耗低。2、反应速度快，生产效率高。3、先进的内外加热设备，提高了加热效率，确保了海绵铁质量的均匀性。4、工艺流程短、操作工艺简单，设备投资少，机械化程度高，产量大。5、减少燃料消耗，降低环境污染。6、原料适用性强、燃料来源广泛，所用原料货源充足且廉价，铬和铬镍的回收率高，生产成本低。7、废弃资源循环利用，节约了资源消耗。
因而，本发明为采用铬矿粉和含铬、含铬镍冶金废弃物作为主要含铬铁原料，生产优质铬铁合金提供了一种新的还原工艺和设备，可以有效缓解我国不锈钢行业和各铁合金行业对块铬矿的依赖，扩大资源来源，降低原料成本，经济效益和社会效益、环境效益显著，具有良好的应用和推广前景。
附图说明
图1为本发明第一实施例的工艺流程图
图2为本发明第二实施例的设备结构图
图3为本发明第三实施例的设备结构图
图4为本发明第四实施例的设备布置图
图5为本发明第五实施例的设备布置图
图6为本发明第六实施例的设备布置图
图7为本发明第七实施例的设备布置图
具体实施方式
实施例1：本发明解决其技术问题的设备方案是：
该还原设备包括有炉底座12、上炉体、下炉体、上炉罩、烘干床炉箅子25、密封下料装置1、净化装置和和余热循环装置，在炉底座的上方连接有上炉体，在炉底座的下方连接有下炉体，在上炉体的上端连接有炉罩，烘干床炉箅子位于上炉体内上端，净化装置通过管道与上炉体和下炉体连接，余热循环装置与下炉体连接。
所述的上炉体包括内加热罐2、还原气出口3、外加热还原罐4、加热进气孔5、煤气管6、耐火砖7、燃气喷嘴8、耐火纤维9、还原炉外壳10、内外加热罐进气孔11、内加热煤气管20、内加热燃气喷嘴21、加热室39、焙烧还原区43，还原炉外壳、耐火砖层、外加热还原罐和内加热罐依次套装，还原炉外壳位于最外层，内加热罐位于最内层，在内加热罐中心有内加热煤气管，内加热煤气管的端问连接有内加热燃气喷嘴，在还原炉外壳与耐火砖层之间有耐火纤维，在耐火砖层内为加热室，有煤气管穿过还原炉外壳、耐火纤维和耐火砖层，煤气管端部连接有燃气喷嘴，燃气喷嘴位于加热室内，内加热罐与外加热还原罐之间为焙烧还原区，在内加热罐上的上段有还原气出口、在下段有内外加热罐进气孔，在外加热还原罐上有加热进气孔；上炉体伸入保护罩的部分为V字型结构，外加热还原罐和内加热罐体的中部向下设有多条斜形气流通道，两个罐体的斜形气流通道呈V字型布置，在两个罐体中部向上均开有多个与罐体平行的气流孔。
所述的上炉体为单孔一通道炉体结构，外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有1个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有10个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为圆形；外加热还原罐使用材质为SiC材料制成。
所述的下炉体包括冷却过渡段13、螺旋出料机18、出料口29、炉体支撑31、内外加热罐支撑32，冷却过渡段位于内加热罐和外加热还原罐的下部，冷却过渡段内为燃煤燃烧室，燃煤燃烧室与上炉体的焙烧还原区相连通，炉体支撑位于外侧，内外加热罐支撑位于中心，在冷却过渡段的底部连接有螺旋出料机，在螺旋出料机的一端有出料口。
所述的上炉罩包括炉罩27、烟囱28、除尘器44，烟囱位于炉罩的上端，除尘器连接在烟囱上。
所述的净化装置包括余热输送管19、中余热回收管22、上余热回收管26、轴流风机30、右冷却风管36、右冷却风机41，在净化装置的上端通过上余热回收管与上炉罩连接，在净化装置的中间部位通过中余热回收管连接在上炉体上端，上余热回收管26和中余热回收管均通入至焙烧还原区，在净化装置的底部通过余热输送管通入至下炉体的燃煤燃烧室内，在余热输送管上连接有轴流风机，在轴流风机下方的余热输送管上连接有右冷却风管，在右冷却风管上连接有右冷却风机。
所述的余热循环装置包括左余热输送管14、出水口15、冷却筒16、进水口17、左冷却风管35、左冷却风机42，在下炉体外有冷却筒，在冷却筒上有进水口和出水口，左余热输送管通入至下炉体的燃煤燃烧室内，在左余热输送管上连接有左轴流风机，在左轴流风机下方的左余热输送管上连接有左冷却风管35，左冷却风管上连接有左冷却风机42。
该设备采用竖炉炉体冶炼，该炉体安装在炉底座上，在竖炉内有外加热还原反应罐、内加热罐，在内加热罐的上部设有上炉罩，在上炉罩内设有球团烘干系统炉箅子，该炉箅子设在竖炉内外加热还原罐的上部，在炉罩的一侧分别设有密封下料装置和烟囱，在烟囱的上部设有除尘器，在外加热还原罐的外部设有燃气或燃煤加热系统设施，在内加热罐体的内部设有内加热设施，在还原反应罐的下部设有炉体支撑和内外加热罐支撑，在还原反应罐的下面连接有冷却过渡段和冷却筒，在冷却筒的下部连接有螺旋出料机；余热回收系统由余热回收管道、净化器和轴流风机组成，余热回收管道分别接在保护罩的上部和上炉体的下面，并与净化装置和轴流风机相连接，余热回收管道出口与冷却风管和风机相连后，连接在缓冷段上；在冷却过渡段的下部组成余热循环系统。
在冷却筒的下部连接有进水管，上部连接有出水管，外加热还原罐和内加热罐体的中部向下设有多条斜形气流隧道，两个罐体的斜形气流呈V字型布置，两个罐体中部向上均开有多个与罐体平行的气流孔。
上炉体伸入保护罩的部分为V字型结构，以起到球团的导流作用。
当采用燃气加热时，采用燃气喷嘴进行加热，当采用燃煤加热时，在竖炉还原罐底部沿炉体垂直线的左右对称设置有二个燃煤的燃烧室。该燃烧室的火道连接在外加热还原罐的外部和内加热罐底部的中心。
解决其技术问题的工艺方案是：
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1100℃的还原温度下和催化剂的共同作用下，经90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，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球团进行冷却，吹入的冷却风吸收球团的热量，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，冷却后的铬铁金属化球团或铬镍铁金属化球团通过螺旋出料机排出冷却筒，经破碎、振动筛分后进行磁选，与残煤和脉石分离后进行压块，得到高品位的铬铁合金或铬镍铁合金。
所述的铬铁原料：为铬矿粉、铬精矿粉和含铬烧结矿返回矿、含铬和含铬镍的铁磷、烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种或二种以上的含铬铁原料按照一定的比例配比后的混合物超细粉体；
所述的超细粉为粒度为75um-5um，其中颗粒度为10um-35um的粉体占85％以上。
所述的催化添加剂是由熔化剂50％、氧化剂10％、催化助燃剂10％、成孔剂5％、晶核强化剂5％、助熔剂15％、自由基引发剂5％所组成；其中，所涉及的比例均为重量百分比。
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉70％、四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)10％、皂土20％组成，其作用为：含硼铁精矿粉是硼铁矿开发利用的一种副产品，将其作为熔化剂添加到海绵铁中可以利用含硼铁精矿和四硼酸钠中的B2O3可以使海绵铁晶粒细化，降低烧结矿粘结相熔点和烧结温度，减少烧结时间和烧结燃料消耗，提高烧结矿强度和成品率，并可以充分利用资源；
所述的氧化剂由硝酸钠(NaNO3)50％、硝酸钾(KNO3)50％组成；其作用为，使混合料内升温达到一定值后开始分解释放出氧，由此调节混合料的燃烧条件，促进球团的燃烧速度和“烧透”效果，增加料球团内的氧含量，煤碳充分燃烧，释放更多的热量，避免化学不完全燃烧；
所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)的的混合物，混合比例不限；其作用为催化活化燃料的燃烧，气化碳的过程；
所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；其作用在于降低混合料液相生成温度和海绵铁的烧结温度；
所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)、硝酸(NaNO3)的混合物，混合比例不限；其作用为利用稀土的离子所具有的优良的催化剂特性，使其在烧结过程中促进固液相之间的结合与结晶，抑制晶核长大，提高烧结矿的转鼓强度，同时稀土的加入可以改变燃煤的燃烧反应历程，大大降低燃烧反应活化能，加速反应速率，提高反应程度，达到改善燃烧性能，提高燃烧效率和降低污染的效果；
所述的自由基引发剂为烷氧基胺或芳基碳金属盐的混合物，混合比例不限；其作用是：在催化添加剂中加入自由基引发剂可使混合料水分与有机质的共溶体在高温下分解成更多的自由基，并加速这些自由基链燃烧反应中电子和光子的传递速度，改善料层透气性，提高烧结速度；
所述的成孔剂为聚氯乙烯、蛭石、珍珠岩、碳酸钙的混合物，混合比例不限；其作用为增加球团的透气性，充当氧的活性载体增加还原气体向球团内的传递速度，促进氧的扩散速度，提高还原速度。
本发明中的催化添加剂提高了产品的金属化率，降低了产品的熔点，改善了料层透气性能，具有催化助燃，抑制烧结过程中的不良晶型转变，促进烧结过程SFEA形成和抑制低温还原粉化，强化烧结工艺过程，降低了产品的熔点和还原温度，加快了还原速度，缩短了还原时间，减弱了高温还原过程中的二次氧化，可降低燃料消耗和电耗10％以上，改善了海绵铁的冶金性能，提高了产品的金属化率，可降低废气中有害气体的排放，减轻对环境的污染。
所述还原剂为固定碳大于65wt％，灰分小于15wt％，挥发分为20～30wt％的无烟煤、低硫低灰分烟煤、焦煤、焦粉中的任意一种，或二种以上的混合物；
所述的熔剂为石灰；所述的粘接剂为膨润土。
所述的铬铁金属化球团物料成分配比(重量％)为：铬矿粉、铬精矿粉和含铬烧结矿返回矿、含铬和含铬镍的铁磷、烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种或二种以上的含铬铁原料按照一定的比例配比后的混合体超细粉体70-80％、还原剂10-25％、熔剂5-15％、粘结剂1-10％、催化添加剂0.1-5％组成，通过调整溶剂和还原剂的比例，调整所还原铬铁中的碳含量，球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的85％，还原反应温度为500℃-1200℃，还原反应时间为15-190分钟；
所述的磁选工艺为：先将金属化球团破碎后进入弱磁选机分离金属化球团中的煤灰、添加剂和部分脉石，然后将经过磁选后的粉体进行湿法球磨到-200目后，采用摇床进行重选，重选后得到的镍精矿粉采用2800-5500高斯的磁选机进行磁选，得到含Cr量30～60％，含C量在1-7％的铬精矿粉，铬收率为90～95％，将所得的铬精矿粉进行压块后制成铬铁合金或铬镍铁合金；
所述的燃料为煤气。
在图1、图2中，具体工艺过程：首先将将铬矿粉、铬精矿粉和含铬烧结矿返回矿、含铬和含铬镍的铁磷、烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种或二种以上的含铬铁原料按照一定的比例配比后的混合物，与还原剂、熔剂和不溶于水的催化添加剂硼铁精矿粉混合，经混合后粉碎到200目以下，将粉碎到200目以下的混合料加入到球磨机内进行球磨，制备成具有高活化性能的75um-5um的超细粉，其中颗粒度为10um-35um的粉体占85％以上，将制备好的上述粒度的超细粉进行钝化，将水溶性还原反应助燃、催化、强化添加剂按照所需的剂量加入适量的水进行熔化，将所熔化后的水溶液和所需剂量的粘结剂共同加入钝化后的超细粉中混合均匀后制造铬铁球团；点燃竖式还原炉的外加热和内加热燃烧喷嘴8和21，对炉体进行加热。将所制好的铬铁球团40经过螺旋下料器1在密封状态下以均匀的速度送入密封的内外加热竖式还原炉炉罩27内，均匀松散的排布到位于竖式还原炉体上部的烘干床炉箅子25上，加热室39的热气通过外加热还原罐4和内加热罐2的罐体上所开设的气流通道3和5自下面上升到烘干床炉箅子25上对球团40进行烘干，铬铁球团40经过干燥后自上往下运动与上升的热气流发生热交换并进入焙烧区43与燃煤气中的CO、H2和挥发分中的碳氢化合物反应，燃烧放热进一步加热铬铁球团40，使铬铁球团40发生失氧还原反应，铬铁球团40在1100℃的还原温度和催化剂的共同作用下，经90分钟的还原反应后，得到金属化率达90％-95％的铬铁金属化球团37，铬铁金属化球团37继续下降，进入冷却过渡段13，铬铁金属化球团37继续完成最后的少量反应，逐步下降进入到冷却过渡段13下方，余热回收管22、26将反应后上升的废热气吸入到净化装置24内，经净化处理后通过轴流风机30吸出作为助燃风，与冷却风机42所吹入的冷却风混合后一同进入冷却过渡段13的下部对铬铁金属化球团37进行冷却，冷却风逐步上升并吸收铬铁金属化球团37的热量，在到达焙烧区43时形成含氧的高温气体，对还原炉10内的燃气进行助燃。如此依次循环，剩余的废气经除尘器44除尘后由烟囱28排入大气，冷却后的铬铁金属化球团37在冷却过渡段13的下方进入冷却筒16内快速冷却到100℃以下，并通过螺旋出料机18排出冷却筒16，通过用小时排料速度来控制铬铁金属化球团40在反应罐4内的停留时间和生产量，通过调节冷却水强度和冷却段冷却量来调节出炉铬铁金属化球团37的质量。
排出冷却筒16的铬铁金属化球团37经破碎、振动筛分后进行磁选，与残煤和脉石分离后进行压块，制备成高品位的镍铁合金或镍铬铁合金，或将排出冷却筒16的铬铁金属化球团37直接导入熔化炉中进行熔化冶炼。
本发明的技术原理：现代材料学研究证明，当颗粒达到纳米级或微米级后，由于表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱和性，易于其它原子相结合而稳定下来，表现出很高的化学活性，并且物质达到超细化后，其表面原子或分子排列及电子分布结构和晶体结构均发生变化，产生了块(粒)状材料所不具备的奇特表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应。另一方面，当粉体体积减小到纳米级时，物质本身的性质也发生了变化，因为纳米粒子是由无限个原子或者分子组成，改变了原来由无数个原子或分子组成的基体属性。当纳米材料的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时，周期性的边界条件被破坏，磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性及熔点等与普通晶粒相比，具有一系列优异的物理、化学及表面与界面性质。因而超细铁粉具有很大的比表面积，表面性能和高的表面活性，存在着表面效应和体积效应，将赋予与大块金属完全不同的特性，具有化学反应速度快，溶解和溶化速度快，熔点低，还原温度低，还原率高，烧结特性强等特性。由于还原反应温度在脉石的软熔温度以下固态还原，还原过程中不产生熔化反应，还原料中的有害元素P、S等主要保留在渣相中，从而使所生产出的还原铁的P、S含量低、质量好。同时，由于还原温度低，使CO2、SO、NO等有害气体量大幅度下降，从而减少了环境污染，有利于环境保护。
实施例2：本发明解决其技术问题的设备方案是：
在图3中，所述的上炉体包括内加热罐2、还原气出口3、外加热还原罐4、加热进气孔5、耐火砖7、耐火纤维9、还原炉外壳10、内外加热罐进气孔11、燃煤燃烧室33、出渣室34、内加热火道38、加热室39、焙烧还原区43，还原炉外壳、耐火砖层、外加热还原罐和内加热罐依次套装，还原炉外壳位于最外层，内加热罐位于最内层，燃煤燃烧室33、出渣室34位于上炉体的下端，内加热火道38位于内加热罐2和外加热还原罐4的下端，在还原炉外壳与耐火砖层之间有耐火纤维，在耐火砖层内为加热室，内加热罐与外加热还原罐之间为焙烧还原区，在内加热罐上的上段有还原气出口、在下段有内外加热罐进气孔，在外加热还原罐上有加热进气孔；上炉体伸入保护罩的部分为V字型结构，外加热还原罐和内加热罐体的中部向下设有多条斜形气流通道，两个罐体的斜形气流通道呈V字型布置，在两个罐体中部向上均开有多个与罐体平行的气流孔；
在图4中，所述的上炉体为多孔一通道炉体结构，炉体的布置形式为单排一通道；外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有4个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有20个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为圆形；外加热还原罐使用材质为耐火砖材料制成。
该设备内外加热还原罐为圆形，呈炉体单排纵向排列布置，图中1-1为加热器、1-2为外炉体、1-3为内外加热还原罐、1-4为加热室，各炉体共同使用同一加热通道。生产时，在各个内加热罐和外加热还原罐中共同实施或单独实施。
采用燃煤加热，在外加热还原罐的底部，沿炉体垂直线的左右对称设置有二个燃煤的燃烧室，该燃烧室的火道连接在外加热还原罐的外部和内加热罐底部的中心。
设备的其它部分与实施例1中所述的设备同，略。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的铬铁原料：为铬矿粉、铬精矿粉中的任意一种含铬铁原料。
所述的催化添加剂是由熔化剂15％、氧化剂10％、催化助燃剂30％、成孔剂5％、晶核强化剂5％、助熔剂30％、自由基引发剂5％所组成；其中，所涉及和比例均为重量百分比。
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉55％、四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)30％、皂土15％组成；所述的氧化剂为硝酸钠；所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)；所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)；所述的自由基引发剂为烷氧基胺；所述的成孔剂为聚氯乙烯。
所述还原剂为低硫低灰分烟煤；所述的熔剂为消石灰；所述的粘接剂为水玻璃。
所述的铬铁球团物料成分配比(重量％)为：含铬铁粉体60％、还原剂20％、熔剂5％、粘结剂10％、催化添加剂5％；球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的90％，还原反应温度为900℃，还原反应时间为30分钟。
所述的燃料为烟煤、或者为无烟煤。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺过程同，略。
实施例3：本发明解决其技术问题的设备方案是：
在图4中，所述的上炉体为多孔一通道炉体结构，炉体的布置形式为单排一通道，图中1-1为加热器、1-2为外炉体、1-3为内外加热还原罐、1-4为加热室，各炉体共同使用同一加热通道；外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有4个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有18个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为矩形；外加热还原罐使用材质为SiC材料制成。
设备的其它部分与实施例1中所述的设备同，略。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的铬铁原料：为含铬或含铬镍的铁磷中的任一种。
所述的催化添加剂是由熔化剂10％、氧化剂25％、催化助燃剂25％、成孔剂15％、晶核强化剂10％、助熔剂10％、自由基引发剂5％所组成：其中，所涉及和比例均为重量百分比。
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉70％、四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)15％、皂土15％组成；所述的氧化剂由硝酸钾；所述的催化助燃剂为氯化钾(KCl)；所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；所述的晶核强化剂为硝酸(NaNO3)；所述的自由基引发剂为芳基碳金属盐；所述的成孔剂为蛭石。
所述还原剂为焦煤；所述的熔剂为白云石；所述的粘接剂为粘土。
所述的铬铁球团物料成分配比(重量％)为：含铬铁粉体65％、还原剂25％、熔剂3％、粘结剂5％、催化添加剂2％；球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的90％，还原反应温度为500℃，还原反应时间为180分钟。
将燃烧煤气改为采用煤炭直接加热，将实施例1中的煤气管5，燃烧喷嘴8和内加热煤气管20、内加热燃烧喷嘴21去掉，改换成燃煤燃烧窑33、出渣窑34、内加热火道38。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺同，略。
实施例4：本发明解决其技术问题的设备方案是：
在图5中，所述的上炉体为多孔一通道炉体结构，炉体的布置形式为二排一通道纵向排列，内外加热还原罐为圆形，图中1-1为加热器、1-2为外炉体、1-3为内外加热还原罐、1-4为加热室，各炉体共同使用同一加热通道；外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有8个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有20个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为圆形；外加热还原罐使用材质为SiC和耐火砖材料二种混合材料制造。
设备的其它部分与实施例1中所述的设备同，略。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的铬铁原料：为含铬和含铬镍的烟道灰、层泥中的任意一种；
所述的催化添加剂是由熔化剂20％、氧化剂10％、催化助燃剂20％、成孔剂5％、晶核强化剂20％、助熔剂15％、自由基引发剂10％所组成；其中，所涉及和比例均为重量百分比。
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉60％、四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)30％、皂土10％组成；所述的氧化剂由硝酸钠(NaNO3)50％、硝酸钾(KNO3)50％组成；所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)的混合物，混合比例不限；所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)；所述的自由基引发剂为烷氧基胺；所述的成孔剂为珍珠岩。
所述还原剂为无烟煤；所述的熔剂为石灰石；所述的粘接剂为皂土。
所述的铬铁球团物料成分配比(重量％)为：含铬铁粉体70％、还原剂20％、熔剂8.9％、粘结剂1％、催化添加剂0.1％；球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的90％，还原反应温度为1000℃，还原反应时间为100分钟。
当生产时，采用实施例1的工艺可在各个内外加热还原罐1-3中共同实施或单独实施。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺同，略。
实施例5：本发明解决其技术问题的设备方案是：
在图5中，所述的上炉体为为多孔一通道炉体结构，炉体的布置形式为双排一通道；外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有8个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有10-50个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为矩形：外加热还原罐使用材质为耐火砖材料制成。各炉体共同使用同一加热通道。
设备的其它部分与实施例1中所述的设备同，略。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的铬铁原料：为在10％-90％的铬矿粉中加入90％-10％的含铬铁磷；
所述的催化添加剂是由熔化剂35％、氧化剂10％、催化助燃剂10％、成孔剂5％、晶核强化剂5％、助熔剂30％、自由基引发剂5％所组成；其中，所涉及和比例均为重量百分比。
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉58％、四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)22％、皂土20％组成；所述的氧化剂为硝酸钠；所述的催化助燃剂为氯化钾(KCl)；所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；所述的晶核强化剂为硝酸(NaNO3)；所述的自由基引发剂为芳基碳金属盐；所述的成孔剂为蛭石。
所述还原剂为焦粉；所述的熔剂为消石灰；所述的粘接剂为纸浆废液。
所述的铬铁球团物料成分配比(重量％)为：含铬铁粉体60％、还原剂20％、熔剂5％、粘结剂10％、催化添加剂5％；球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的90％，还原反应温度为950℃，还原反应时间为85分钟。
将圆形内外加热还原罐3呈双排纵向排列布置，各炉体共同使用同一加热通道。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺同，略。
实施例6：本发明解决其技术问题的设备方案是：
所述的上炉体为多孔一通道炉体结构，炉体的布置形式为五排一通道；外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有50个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有50个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为圆形；外加热还原罐使用材质为SiC和耐火砖材料混合材料制成。
设备的其它部分与实施例1中所述的设备同，略。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的铬铁原料：为在10％-90％的铬矿粉中加入90％-10％的含铬或铬镍的烟道灰、层泥中的任意一种或或二种配比后的混合物铬铁原料；
所述的催化添加剂是由熔化剂10％、氧化剂10％、催化助燃剂15％、成孔剂15％、晶核强化剂25％、助熔剂15％、自由基引发剂10％所组成；其中，所涉及和比例均为重量百分比。
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉65％、四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)25％、皂土10％组成；所述的氧化剂由硝酸钾；所述的催化助燃剂为氯化钾(KCl)；所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)；所述的自由基引发剂为烷氧基胺或芳基碳金属盐的混合物，混合比例不限；所述的成孔剂为聚氯乙烯、蛭石、珍珠岩的、混合物，混合比例不限。
所述还原剂为低硫低灰分烟煤；所述的熔剂为石灰；所述的粘接剂为膨润土和水玻璃的混合物，混合比例不限。
所述的球团物料成分配比(重量％)为：含铬铁粉体61％、还原剂24％、熔剂3％、粘结剂10％、催化添加剂2％；球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的90％，还原反应温度为700℃，还原反应时间为130分钟。
在图6中，内外加热还原罐为矩形，呈单排纵向排列布置，图中1-1为加热器、1-2为外炉体、1-3为矩形内外加热还原罐、1-4为加热室，各炉体共同使用同一加热通道。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺同，略。
实施例7：本发明解决其技术问题的设备方案是：
所述的上炉体为多孔一通道炉体结构，炉体的布置形式为四排一通道；外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有20个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有40个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为矩形；外加热还原罐使用材质为SiC和耐火砖材料的混合材料制成。
设备的其它部分与实施例1中所述的设备同，略。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的含铬铁原料：为含铬镍的铁磷、烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种含铬铁原料按照一定的比例配比后的混合物，混合比例不限；
所述的催化添加剂是由熔化剂20％、氧化剂10％、催化助燃剂20％、成孔剂10％、晶核强化剂13％、助熔剂20％、自由基引发剂7％所组成；其中，所涉及和比例均为重量百分比。
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉55％、四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)25％、皂土20％组成；所述的氧化剂由硝酸钠(NaNO3)50％、硝酸钾(KNO3)50％组成；所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)的混合物，混合比例不限：所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；所述的晶核强化剂为硝酸(NaNO3)；所述的自由基引发剂为芳基碳金属盐；所述的成孔剂为聚氯乙烯。
所述还原剂为低硫低灰分烟煤；所述的熔剂为石灰；所述的粘接剂为粘土、皂土和纸浆废液的混合物，混合比例不限。
所述的球团物料成分配比(重量％)为：含铬铁粉体64％、还原剂21％、熔剂＜9％、粘结剂1％、催化添加剂5％；球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的90％，还原反应温度为800℃，还原反应时间为170分钟。
在图7中，内外加热还原罐为矩形，呈双排纵向排列布置，图中1-1为加热器、1-2为外炉体、1-3为矩形内外加热还原罐、1-4为加热室，各炉体共同使用同一加热通道。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺同，略。
实施例8：本发明解决其技术问题的设备方案是：采用隧道窑。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的铬铁原料：为铬矿粉、铬精矿粉中的任意一种；
所述的催化添加剂是由熔化剂10％、氧化剂30％、催化助燃剂20％、成孔剂15％、晶核强化剂5％、助熔剂15％、自由基引发剂5％所组成；其中，所涉及和比例均为重量百分比。
所述的熔化剂为含硼铁精矿粉；所述的氧化剂为硝酸钠；所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)的混合物，混合比例不限；所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)；所述的自由基引发剂为烷氧基胺；所述的成孔剂为聚氯乙烯、蛭石的混合物，混合比例不限。
所述还原剂为低硫低灰分烟煤；所述的熔剂为消石灰；所述的粘接剂为膨润土、水玻璃、粘土、皂土和纸浆废液的混合物，混合比例不限。
所述的铬铁金属化球团物料成分配比(重量％)为：含铬铁粉体61％、还原剂28％、熔剂10％、催化添加剂1％；粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的90％，将其装罐后送入隧道窑还原，还原反应温度为1050℃，还原反应时间为180分钟。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺同，略。
实施例9：本发明解决其技术问题的设备方案是：采用回转窑。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的含铬铁原料：为含铬的铁磷铬铁原料。
所述的催化添加剂是由熔化剂35％、氧化剂25％、催化助燃剂10％、成孔剂5％、晶核强化剂5％、助熔剂15％、自由基引发剂5％所组成；其中，所涉及和比例均为重量百分比。
所述的熔化剂为四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)；所述的氧化剂为硝酸钾；所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)；所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)、硝酸(NaNO3)的混合物，混合比例不限；所述的自由基引发剂为烷氧基胺；所述的成孔剂为聚氯乙烯、珍珠岩的其混合物，混合比例不限。
所述还原剂为焦煤；所述的熔剂为石灰；所述的粘接剂为膨润土、粘土和纸浆废液的混合物，混合比例不限。
所述的球团物料成分配比(重量％)为：含铬铁粉体74％、还原剂20％、熔剂3％、粘结剂2.5％、催化添加剂0.5％；球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的90％，还原反应温度为1150℃，还原反应时间为90分钟。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺同，略。
实施例10：本发明解决其技术问题的设备方案是：采用转炉。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的含铬铁原料：为含铬的烟道灰、层泥中的任意一种或将二种含铬铁原料按照一定的比例配比后的混合物，混合比例不限。
所述的催化添加剂是由熔化剂10％、氧化剂30％、催化助燃剂10％、成孔剂15％、晶核强化剂10％、助熔剂15％、自由基引发剂10％所组成；其中，所涉及和比例均为重量百分比。
所述的熔化剂为皂土；所述的氧化剂由硝酸钾中的任意一种；所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)；所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)、硝酸(NaNO3)的混合物，混合比例不限；所述的自由基引发剂为烷氧基胺或芳基碳金属盐的混合物，混合比例不限；所述的成孔剂为聚氯乙烯。
所述还原剂为焦粉；所述的熔剂为白云石；所述的粘接剂为水玻璃、粘土、皂土和纸浆废液的混合物，混合比例不限。
所述的球团物料成分配比(重量％)为：含铬铁粉体70％、还原剂25％、熔剂3％、粘结剂1.9％、催化添加剂0.1％；球团粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中10-35um的粒度占球团所用物料总量的90％，还原反应温度为980℃，还原反应时间为130分钟。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺同，略。
实施例11：本发明解决其技术问题的设备方案是：采用管式炉。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的铬铁原料：为在10％-90％的铬矿粉、铬精矿粉中加入90％-10％的含铬烧结矿返回矿、含铬和含铬镍的铁磷、烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种或二种以上的含铬铁原料按照一定的比例配比后的混合物超细粉体；
工艺的其它部分与实施例1中的工艺过程及各种催化添加剂相同，略。
实施例12：本发明解决其技术问题的设备方案是：采用竖炉。
解决其技术问题的工艺方案是：所述的含镍铁原料：为90％含铬铁磷、烟道灰、层泥中的任意一种与10％的铬矿粉、铬精矿粉中的任意一种配比成制备铬铁金属化球团的含铁原料。
工艺的其它部分与实施例1中的工艺过程及各种催化添加剂相同，略。
Claims (10)
1.一种用铬矿粉制备铬铁工艺，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，均匀松散地排布至烘干床炉箅子上，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，冷却后的铬铁金属化球团通过螺旋出料机排出冷却筒，经破碎、振动筛分后进行磁选，与残煤和脉石分离后进行压块，得到高品位的铬铁合金；或将排出冷却筒的铬铁金属化球团直接导入熔化炉中进行熔化冶炼；
所述的催化添加剂的物料配比(重量百分比)是由熔化剂10-50％、氧化剂10-30％、催化剂10-30％、成孔剂5-15％、晶核强化剂5-20％、助熔剂15-30％、自由基引发剂5-10％组成；
所述的还原剂为固定碳大于65wt％，灰分小于15wt％，挥发分为20～30wt％的无烟煤、低硫低灰分烟煤、焦煤、焦粉中的任意一种，或二种以上的混合物；
所述的熔剂为石灰、消石灰、白云石、石灰石中的任意一种；
所述的粘接剂为膨润土、水玻璃、粘土、皂土、纸浆废液中的任意一种；或者为二种以上的混合物，混合比例不限。
2.根据权利要求1所述的用铬矿粉制备铬铁工艺，其特征是：所述的含铬铁原料为铬矿粉、铬精矿粉和含铬烧结矿返回矿、烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种以上的含铬铁原料按照一定比例配比后的超细粉体混合物；
所述的超细粉为粒度为75μm-5μm，其中颗粒度为10μm-35μm的粉体占质量百分比85％以上。
3.根据权利要求1所述的用铬矿粉制备铬铁工艺，其特征是：下述物质配比均为重量百分比：
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉50-70％、四硼酸钠10-30％、皂土10-20％组成，或者为其中的任意一种；
所述的氧化剂由硝酸钠(NaNO3)50％、硝酸钾(KNO3)50％组成，或者为硝酸钠、硝酸钾中的任意一种；
所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)的任意一种，或者为其混合物，混合比例不限；
所述的助熔剂为萤石50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；
所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)、硝酸(NaNO3)的任意一种；或者为其混合物，混合比例不限；
所述的自由基引发剂为烷氧基胺或芳基碳金属盐的任意一种；或者自由基引发剂为烷氧基胺或芳基碳金属盐的混合物，混合比例不限；
所述的成孔剂为聚氯乙烯、蛭石、珍珠岩、碳酸钙的任意一种，或者为其混合物，混合比例不限。
4.根据权利要求1所述的用铬矿粉制备铬铁工艺，其特征是：所述的铬铁金属化球团物料成分配比(重量％)为：铬矿粉和含铬烧结矿返回矿、含铬和烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种以上的含铬铁原料按照比例配比后的混合体超细粉体70-80％、还原剂10-25％、熔剂5-15％、粘结剂1-10％、催化添加剂0.1-5％组成，通过调整溶剂和还原剂的比例，调整所还原铬铁中的碳含量，球团粉体的颗粒粒度为5μm-75μm，其中10-35μm的粒度占球团所用物料总量的85％，还原反应温度为500℃-1200℃，还原反应时间为15-180分钟；
所述的磁选工艺为：先将金属化球团破碎后进入弱磁选机分离金属化球团中的煤灰、添加剂和部分脉石，然后将经过磁选后的粉体进行湿法球磨到-200目后，采用摇床进行重选，重选后得到的铬精矿粉采用2800-5500高斯的磁选机进行磁选，得到质量百分比含Cr量30～60％，含C量在1.7％的铬精矿粉，铬收率为90～95％，将所得的铬精矿粉进行压块后制成铬铁合金或铬镍铁合金；
所述的燃料为煤气，或者为烟煤，或者为无烟煤。
5.根据权利要求1所述的一种实现用铬矿粉制备铬铁工艺的设备，其特征是：该还原设备包括有炉底座(12)、上炉体、下炉体、上炉罩、烘干床炉箅子(25)、密封下料装置(1)、净化装置和余热循环装置，在炉底座的上方连接有上炉体，在炉底座的下方连接有下炉体，在上炉体的上端连接有上炉罩，烘干床炉箅子位于上炉体内上端，净化装置通过管道与上炉体和下炉体连接，余热循环装置与下炉体连接。
6.根据权利要求5所述的用铬矿粉制备铬铁工艺的设备，其特征是：所述的上炉体包括内加热罐(2)、还原气出口(3)、外加热还原罐(4)、加热进气孔(5)、煤气管(6)、耐火砖(7)、燃气喷嘴(8)、耐火纤维(9)、还原炉外壳(10)、内外加热罐进气孔(11)、内加热煤气管(20)、内加热燃气喷嘴(21)、加热室(39)、焙烧还原区(43)，还原炉外壳、耐火砖层、外加热还原罐和内加热罐依次套装，还原炉外壳位于最外层，内加热罐位于最内层，在内加热罐中心有内加热煤气管，内加热煤气管的端部连接有内加热燃气喷嘴，在还原炉外壳与耐火砖层之间有耐火纤维，在耐火砖层内为加热室，有煤气管穿过还原炉外壳、耐火纤维和耐火砖层，煤气管端部连接有燃气喷嘴，燃气喷嘴位于加热室内，内加热罐与外加热还原罐之间为焙烧还原区，在内加热罐上的上段有还原气出口、在下段有内外加热罐进气孔，在外加热还原罐上有加热进气孔；上炉体伸入保护罩的部分为V字型结构，外加热还原罐和内加热罐体的中部向下设有1-50条斜形气流通道，两个罐体的斜形气流通道呈V字型布置，在两个罐体中部向上均开有10-50个与罐体平行的气流孔；
或者所述的上炉体包括内加热罐(2)、还原气出口(3)、外加热还原罐(4)、加热进气孔(5)、耐火砖(7)、耐火纤维(9)、还原炉外壳(10)、内外加热罐进气孔(11)、燃煤燃烧室(33)、出渣室(34)、内加热火道(38)、加热室(39)、焙烧还原区(43)，还原炉外壳、耐火砖层、外加热还原罐和内加热罐依次套装，还原炉外壳位于最外层，内加热罐位于最内层，燃煤燃烧室(33)、出渣室(34)位于上炉体的下端，内加热火道(38)位于内加热罐(2)和外加热还原罐(4)的下端，在还原炉外壳与耐火砖层之间有耐火纤维，在耐火砖层内为加热窑，内加热罐与外加热还原罐之间为焙烧还原区，在内加热罐上的上段有还原气出口、在下段有内外加热罐进气孔，在外加热还原罐上有加热进气孔；上炉体伸入保护罩的部分为V字型结构，外加热还原罐和内加热罐体的中部向下设有1-50条斜形气流通道，两个罐体的斜形气流通道呈V字型布置，在两个罐体中部向上均开有10-50个与罐体平行的气流孔；
所述的上炉体为单孔一通道炉体结构，或者上炉体为多孔一通道炉体结构；炉体的布置形式为单排一通道，或者炉体的布置形式为多排一通道；外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有1-50个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有10-50个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为圆形或者为矩形；外加热还原罐使用材质为SiC或者耐火砖材料制成，或者采用二种材料共同制造。
7.根据权利要求5所述的用铬矿粉制备铬铁工艺的设备，其特征是：所述的下炉体包括冷却过渡段(13)、螺旋出料机(18)、出料口(29)、炉体支撑(31)、内外加热罐支撑(32)，冷却过渡段位于内加热罐和外加热还原罐的下部，冷却过渡段内为燃煤燃烧室，燃煤燃烧室与上炉体的焙烧还原区相连通，炉体支撑位于外侧，内外加热罐支撑位于中心，在冷却过渡段的底部连接有螺旋出料机，在螺旋出料机的一端有出料口。
8.根据权利要求5所述的用铬矿粉制备铬铁工艺的设备，其特征是：所述的上炉罩包括炉罩(27)、烟囱(28)、除尘器(44)，烟囱位于炉罩的上端，除尘器连接在烟囱上。
9.根据权利要求5所述的用铬矿粉制备铬铁工艺的设备，其特征是：所述的净化装置包括余热输送管(19)、中余热回收管(22)、上余热回收管(26)、轴流风机(30)、右冷却风管(36)、右冷却风机(41)，在净化装置的上端通过上余热回收管与上炉罩连接，在净化装置的中间部位通过中余热回收管连接在上炉体上端，上余热回收管(26)和中余热回收管均通入至焙烧还原区，在净化装置的底部通过余热输送管通入至下炉体的燃煤燃烧室内，在余热输送管上连接有轴流风机，在轴流风机下方的余热输送管上连接有右冷却风管，在右冷却风管上连接有右冷却风机。
10.根据权利要求5所述的用铬矿粉制备铬铁工艺的设备，其特征是；所述的余热循环装置包括左余热输送管(14)、出水口(15)、冷却筒(16)、进水口(17)、左冷却风管(35)、左冷却风机(42)，在下炉体外有冷却简，在冷却筒上有进水口和出水口，左余热输送管通入至下炉体的燃煤燃烧室内，在左余热输送管上连接有左轴流风机，在左轴流风机下方的左余热输送管上连接有左冷却风管(35)，左冷却风管上连接有左冷却风机(42)。
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