CN102251114B - 用含钒钙渣冶炼含铬铸铁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种用含钒钙渣冶炼含含钒铬合金的方法，以解决现有无钙铬渣冶炼含铬铸铁存在的熔点高，渣铁分离较为困难的问题，同时也解决了含钒钙渣的六价铬污染以及钒资源利用问题。本发明的特点在于将无钙焙烧制红矾钠过程所排出的含钒钙渣作为添加剂，按一定比例与无钙铬渣、硅石、碳还原剂混匀，造粒，烘干，在电弧炉内冶炼，得到钒铬合金铸铁。本发明控制了炉渣碱度在1.4～1.8，冶炼炉渣熔点可降至1450～1600℃，炉渣与铁水重量比在3.7～4.5：1，无钙铬渣熔融冶炼还原完全，渣铁分离较为彻底，不再存在成品钒铬合金铸铁中夹有炉渣的现象，提高了钒铬合金铸铁的品质。

Description

用含钒钙渣冶炼含铬铸铁的方法
技术领域
本发明属于铬盐领域，具体说是一种利用铬盐废弃物含钒钙渣在无钙铬渣冶炼含钒铬合金中应用的方法。
背景技术
无钙铬渣及含钒钙渣是无钙焙烧工艺技术生产铬盐过程中排出工业废渣，无钙铬渣中含有0.2～0.5%水溶性六价铬，含钒钙渣中含有9～13%的水溶性六价铬，属于污染环境的危险废渣。
现有工艺采用无钙铬渣、碳还原剂、硅石为原料的电弧炉冶炼中，炉渣熔点在1650～1780℃，炉渣与铁水重量比在3.5～4：1，造成无钙铬渣熔融冶炼还原不完全，渣铁分离不彻底的现象。 
发明内容
本发明的目的是提供一种用含钒钙渣冶炼含含钒铬合金的方法，以解决现有无钙铬渣冶炼含铬铸铁存在的熔点高，渣铁分离较为困难的问题，同时也解决了含钒钙渣的六价铬污染以及钒资源利用问题。
本发明包括以下步骤：
A、配料
    炉料由无钙铬渣、碳还原剂、硅石、含钒钙渣组成，按重量份配比：无钙铬渣72～77份、兰炭8～13份、硅石2～4.3份、含钒钙渣8～13份，采用微机配料系统自动配料，碳还原剂粉碎至直径1～3mm,硅石经破碎至直径0.01～1mm配料，无钙铬渣、含钒钙渣直接参与配料；
碳还原剂技术条件：固定碳≥70%，灰份≤10%，挥发份≤10%。
硅石技术条件： SiO2 ≥92%。
B、造粒
  将配料经混料仓混匀后，再次进入管式双轴式搅拌进行二次混匀后，在进入成球盘前，喷洒水；喷洒水量占配料总重量的7～11%，成球盘转速60～80r/min，将炉料造成10～20mm球团；
C、烘干
将造粒球团，经煤粉燃烧加热式回转窑（φ2400*18000）烘干，球团入窑温度300～350℃，出窑温度430～480℃，烘干后球团的水分控制在5%以下；
D、冶炼
将烘干后的炉料在电弧炉中在1450～1600℃冶炼3～4小时。
E、渣铁分离
炉渣温度为1450～1600℃，打开出口，先将上面熔融态炉渣倒入渣包，再倒入水淬池，再将铁水，倒入钢水包，再浇入刷好涂料的钢模。
本发明的特点在于将无钙焙烧制红矾钠过程所排出的含钒钙渣作为添加剂，按一定比例加入到无钙铬渣、硅石、碳还原剂为主原料的电弧炉配料中，控制了炉渣碱度在1.4～1.8，冶炼炉渣熔点可降至1450～1600℃，炉渣与铁水重量比在3.7～4.5：1，无钙铬渣熔融冶炼还原完全，渣铁分离较为彻底，不再存在成品钒铬合金铸铁中夹有炉渣的现象，提高了钒铬合金铸铁的品质。该钒铬合金铸铁可以生产耐磨钢球、钢锻、磨机衬板等。
具体实施方式
下面实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明发明，但不以任何方式限定本发明。
实施例1
本实施例以3500KVA电弧炉生产统计数据为准，3500KVA电弧炉炉料容量10吨，炉壳直径5200mm,高度3300mm,炉膛直径3600mm,高度1600mm；采用碳砖和镁砖复合砌筑，三相电极供电方式。所用原料无钙铬渣、新疆煤、硅石、含钒钙渣主要化学成分如下表1：
Figure 467731DEST_PATH_IMAGE001
具体步骤如下：
1、在5000Kg无钙铬渣中加入含钒钙渣600Kg，直径1～3mm新疆煤818Kg,小于1mm硅石240Kg,用搅拌机混合均匀。
2、经搅拌机混合均匀的原料再经管式双轴式搅拌二次混匀，在双轴式搅拌出料口将466Kg水均匀喷洒在6658Kg配料上，在成球盘造成直径10mm的颗粒。
3、将成球盘造好的颗粒经皮带输送机送入φ2400*18000回转窑窑尾，球团入窑温度320℃，出窑温度430℃，烘干后球团的水分为5%；
4、将6991Kg烘干炉料陆续投入3500KVA电弧炉进行熔融冶炼，冶炼温度1450℃，冶炼时间180分钟；
5、打开出铁口，现将熔融态炉渣倒入钢水包倒入水淬池，再将刺眼发亮的铁水倒入钢水包，浇入刷好涂料的钢模即为钒铬合金铸铁。每炉得钒铬合金铸铁1600Kg,产品化学成分见下表：
Figure 267060DEST_PATH_IMAGE002
 实施例2
    本实施例以3500KVA电弧炉生产统计数据为准，3500KVA电弧炉炉料容量10吨，炉壳直径5200mm,高度3300mm,炉膛直径3600mm,高度1600mm；采用碳砖和镁砖复合砌筑，三相电极供电方式。所用原料无钙铬渣、焦炭、硅石、含钒钙渣主要化学成分如下表：
Figure 790445DEST_PATH_IMAGE003
具体步骤如下：
1、在5289Kg无钙铬渣中加入含钒钙渣907Kg，直径1～3mm焦炭943Kg,小于1mm硅石239Kg,用搅拌机混合均匀。
2、经搅拌机混合均匀的原料再经管式双轴式搅拌二次混匀，在双轴式搅拌出料口将827Kg水均匀喷洒在7378Kg配料上，在成球盘造成直径20mm的颗粒。
3、将成球盘造好的颗粒经皮带输送机送入φ2400*18000回转窑窑尾，球团入窑温度350℃，出窑温度480℃，烘干后球团的水分为4%；
4、将7673Kg烘干炉料陆续投入电炉进行熔融冶炼，冶炼温度1530℃，冶炼时间220分钟；
5、打开出铁口，现将熔融态炉渣倒入钢水包倒入水淬池，再将刺眼发亮的铁水倒入钢水包，浇入刷好涂料的钢模即为钒铬合金铸铁。每炉得钒铬合金铸铁1975Kg,产品化学成分见下表：
表4
Figure 33339DEST_PATH_IMAGE004
实施例3
   本实施例以3500KVA电弧炉生产统计数据为准，3500KVA电弧炉炉料容量10吨，炉壳直径5200mm,高度3300mm,炉膛直径3600mm,高度1600mm；采用碳砖和镁砖复合砌筑，三相电极供电方式。所用原料无钙铬渣、兰炭、硅石、含钒钙渣主要化学成分如下表：
Figure 274964DEST_PATH_IMAGE005
具体步骤如下：
1、在6000Kg无钙铬渣中加入含钒钙渣540Kg，直径1～3mm兰炭972Kg,小于1mm硅石337Kg,用搅拌机混合均匀。
2、经搅拌机混合均匀的原料再经管式双轴式搅拌二次混匀，在双轴式搅拌出料口将1000Kg水均匀喷洒在8740Kg配料上，在成球盘造成直径15mm的颗粒。
3、将成球盘造好的颗粒经皮带输送机送入φ2400*18000回转窑窑尾，球团入窑温度300℃，出窑温度430℃，烘干后球团的水分为3%；
4、将9000Kg烘干炉料陆续投入电炉进行熔融冶炼，冶炼温度1600℃，冶炼时间240分钟；
5、打开出铁口，现将熔融态炉渣倒入钢水包倒入水淬池，再将刺眼发亮的铁水倒入钢水包，浇入刷好涂料的钢模即为钒铬合金铸铁。每炉得钒铬合金铸铁2118Kg,产品化学成分见下表：
表6
Figure 612405DEST_PATH_IMAGE006
实施例4
 本实施例以3500KVA电弧炉生产统计数据为准，3500KVA电弧炉炉料容量10吨，炉壳直径5200mm,高度3300mm,炉膛直径3600mm,高度1600mm；采用碳砖和镁砖复合砌筑，三相电极供电方式。所用原料无钙铬渣、阿右旗煤、硅石、含钒钙渣主要化学成分如下表：
表7
Figure 255876DEST_PATH_IMAGE007
具体步骤如下：
1、在6017Kg无钙铬渣中加入含钒钙渣1500Kg，直径1～3mm阿右旗煤700Kg,小于1mm硅石175Kg,用搅拌机混合均匀。
2、经搅拌机混合均匀的原料再经管式双轴式搅拌二次混匀，在双轴式搅拌出料口将671Kg水均匀喷洒在8392Kg配料上，在成球盘造成直径15mm的颗粒。
3、将成球盘造好的颗粒经皮带输送机送入φ2400*18000回转窑窑尾，球团入窑温度335℃，出窑温度428℃，烘干后球团的水分为4.5%；
4、将8769Kg烘干炉料陆续投入3500KVA电弧炉进行熔融冶炼，冶炼温度1450℃，冶炼时间238分钟；
5、打开出铁口，现将熔融态炉渣倒入钢水包倒入水淬池，再将刺眼发亮的铁水倒入钢水包，浇入刷好涂料的钢模即为钒铬合金铸铁。每炉得钒铬合金铸铁1408Kg,产品化学成分见下表：
表8

Claims (1)

1.用含钒钙渣冶炼含钒铬合金的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、配料
    炉料由无钙铬渣、碳还原剂、硅石、含钒钙渣组成，按重量份配比：无钙铬渣72～77份、碳还原剂8～13份、硅石2～4.3份、含钒钙渣8～13份，采用微机配料系统自动配料，碳还原剂粉碎至直径1～3mm,硅石经破碎至直径0.01～1mm配料，无钙铬渣、含钒钙渣直接参与配料；
B、造粒
  将配料经混料仓混匀后，再次进入管式双轴式搅拌机进行二次混匀后，在进入成球盘前，喷洒水；喷洒水量占步骤A炉料总重量的7～11%，成球盘转速60～80r/min，将炉料造成10～20 mm球团；
C、烘干
将造粒球团，经煤粉燃烧加热式回转窑烘干，球团入烘干机温度300～350℃，出烘干机温度430～480℃，烘干后球团的水分控制在5%以下；
D、冶炼
将烘干后的炉料在电弧炉中在1450～1600℃冶炼3～4小时；
E、渣铁分离
炉渣温度为1450～1600℃，打开出口，先将上面熔融态炉渣倒入渣包，再倒入水淬池，再将铁水倒入钢水包，再浇入刷好涂料的钢模。
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