CN103436699A - 一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，将铬铁粉矿、硅铬合金粉、氧化钙粉混合均匀，再进行微波加热处理，然后使渣金分离，所得金属即为块状低碳铬铁合金。所得低碳铬铁合金经化学分析：其成分达到标号FeCr55C25的低碳铬铁二级品成分要求，其主要成分：Cr含量≧52.0%，C含量≦0.25%。本发明微波加热速度快，反应均匀，从而降低了反应温度，极大的降低了金属的烧损；在能耗方面比传统的生产工艺更加高效节能；还原温度低，有害气体排放少，有利于节能、环保；微波加热具有不接触的特性，避免了引入其它杂质对低碳铬铁合金的影响，尤其是避免了电炉冶炼石墨电极的损耗对铬铁合金增碳的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，属于微波冶金技术领域。
背景技术
铬铁矿一直以来是我国的短缺矿种，需要大量进口。铬铁矿主要用于生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金按碳含量不同分为高碳铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁、微低碳铬铁等。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐性、耐磨、耐氧化、耐高温的特殊钢种，除此之外，铬铁合金还多用于铸造、化工等其它工业。
公知的低碳铬铁生产工艺，主要是采用电炉冶炼技术。随着对能源利用的日趋重视，开发节能型生产低碳铬铁的工艺，已经是不可阻挡的趋势。微波作为一种新型的加热能源，其显著优点是可以实现对粉状物料的快速选择性加热，避免传统加热方式带来的粉状物料传质传热不均匀的现象。随着对微波硅热法生产低碳铬铁技术的不断完善和优化，其潜力将难以估计。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，经过下列各步骤：
（1）备料：按铬铁粉矿占物料总质量的30～45%、硅铬合金粉占物料总质量的15～25%、氧化钙粉占物料总质量的40～50%，将铬铁粉矿、硅铬合金粉、氧化钙粉混合均匀；
（2）微波加热：将步骤（1）所得混合物进行微波加热，先升温至1300～1370℃，并保温40～50min，再升温至1450～1500℃，然后使渣金分离（根据金属液与渣液密度的差异，其中金属液远大于渣液，金属液沉积于坩埚底部，渣液则漂浮于上部），所得金属即为块状低碳铬铁合金。
所得低碳铬铁合金经化学分析：其成分达到标号FeCr55C25的低碳铬铁二级品成分要求，其主要成分：Cr含量≧52.0%，C含量≦0.25%。
所述微波加热是在微波功率为1500W，频率为2.45GHz下进行的。
微波作为一种绿色高效的加热方法，利用其对物料的选择性加热的优势，同时由于微波加热速度快，反应均匀，从而降低了反应温度，极大的降低了金属的烧损；在能耗方面比传统的生产工艺更加高效节能。并且本发明相对于传统电炉冶炼技术，采用微波加热物料，避免了电炉冶炼过程中石墨电极的损耗对铬铁合金增碳的影响，此技术也为微碳铬铁的生产提供了前景。
微波硅热还原法冶炼低碳铬铁的主要反应如下：
本发明具有如下优点：
（1）采用微波硅热还原法冶炼低碳铬铁合金，渣金分离、金属相聚集析出的过程在1400℃升温至1500℃的过程中即可实现，低于传统电炉的冶炼温度（1650℃）；微波加热速度快，反应均匀，从而降低了反应温度，极大的降低了金属的烧损；在能耗方面比传统的生产工艺更加高效节能；还原温度低，有害气体排放少，有利于节能、环保；
（2）微波加热具有不接触的特性，避免了引入其它杂质对低碳铬铁合金的影响，尤其是避免了电炉冶炼石墨电极的损耗对铬铁合金增碳的影响，为更加优质的低碳铬铁生产提供了前景。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
（1）备料：按铬铁粉矿占物料总质量的30%、硅铬合金粉占物料总质量的34%、氧化钙粉占物料总质量的45%，将铬铁粉矿41g、还原剂硅铬合金粉34g、熔剂氧化钙粉62g混合均匀后装入坩埚内；
（2）微波加热：将步骤（1）所得混合物在微波功率为1500W、频率为2.45GHz下进行微波加热，先升温至1350℃，并保温40min，再升温至1450℃，然后使渣金分离（根据金属液与渣液密度的差异，其中金属液远大于渣液，金属液沉积于坩埚底部，渣液则漂浮于上部），所得金属即为块状低碳铬铁合金；所得低碳铬铁合金经化学分析：其成分达到标号FeCr55C25的低碳铬铁二级品成分要求，其主要成分：Cr含量≧52.0%，C含量≦0.25%。
实施例2
（1）备料：按铬铁粉矿占物料总质量的37%、硅铬合金粉占物料总质量的16%、氧化钙粉占物料总质量的47%，将铬铁粉矿55.5g、还原剂硅铬合金粉25.0g、熔剂氧化钙粉71g混合均匀后装入坩埚内；
（2）微波加热：将步骤（1）所得混合物在微波功率为1500W、频率为2.45GHz下进行微波加热，先升温至1370℃，并保温45min，再升温至1465℃，然后使渣金分离（根据金属液与渣液密度的差异，其中金属液远大于渣液，金属液沉积于坩埚底部，渣液则漂浮于上部），所得金属即为块状低碳铬铁合金；所得低碳铬铁合金经化学分析：其成分达到标号FeCr55C25的低碳铬铁二级品成分要求，其主要成分：Cr含量≧52.0%，C含量≦0.25%。
实施例3
（1）备料：按铬铁粉矿占物料总质量的45%、硅铬合金粉占物料总质量的15%、氧化钙粉占物料总质量的40%，将铬铁粉矿67.5g、硅铬合金粉22.5g、氧化钙粉60g混合均匀后装入坩埚内；
（2）微波加热：将步骤（1）所得混合物在微波功率为1500W、频率为2.45GHz下进行微波加热，先升温至1300℃，并保温50min，再升温至1500℃，然后使渣金分离（根据金属液与渣液密度的差异，其中金属液远大于渣液，金属液沉积于坩埚底部，渣液则漂浮于上部），所得金属即为块状低碳铬铁合金；所得低碳铬铁合金经化学分析：其成分达到标号FeCr55C25的低碳铬铁二级品成分要求，其主要成分：Cr含量≧52.0%，C含量≦0.25%。
实施例4
（1）备料：按铬铁粉矿占物料总质量的30%、硅铬合金粉占物料总质量的20%、氧化钙粉占物料总质量的50%，将铬铁粉矿45g、硅铬合金粉30g、氧化钙粉75g混合均匀后装入坩埚内；
（2）微波加热：将步骤（1）所得混合物在微波功率为1500W、频率为2.45GHz下进行微波加热，先升温至1320℃，并保温45min，再升温至1480℃，然后使渣金分离（根据金属液与渣液密度的差异，其中金属液远大于渣液，金属液沉积于坩埚底部，渣液则漂浮于上部），所得金属即为块状低碳铬铁合金；所得低碳铬铁合金经化学分析：其成分达到标号FeCr55C25的低碳铬铁二级品成分要求，其主要成分：Cr含量≧52.0%，C含量≦0.25%。
Claims (2)
1.一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，其特征在于经过下列各步骤：
（1）备料：按铬铁粉矿占物料总质量的30～45%、硅铬合金粉占物料总质量的15～25%、氧化钙粉占物料总质量的40～50%，将铬铁粉矿、硅铬合金粉、氧化钙粉混合均匀；
（2）微波加热：将步骤（1）所得混合物进行微波加热，先升温至1300～1370℃，并保温40～50min，再升温至1450～1500℃，然后使渣金分离，所得金属即为块状低碳铬铁合金。
2.根据权利要求1所述的微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，其特征在于：所述微波加热是在微波功率为1500W，频率为2.45GHz下进行的。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104313362A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-01-28 | 昆明理工大学 | 一种微波铝热还原金属铬的方法 |
| CN105779687A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-20 | 江苏浩博新材料股份有限公司 | 一种低磷微碳铬铁的生产方法 |
| CN106756138A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-31 | 陕西友力实业有限公司 | 一种微波加热生产铬铁合金的方法 |
| CN106854707A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-06-16 | 陕西友力实业有限公司 | 一种微波加热生产钨铁合金的方法 |
| CN107460309A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-12-12 | 昆明理工大学 | 一种微波加热铬铁矿粉制备铬铁合金的方法 |
| CN107619896A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-23 | 昆明理工大学 | 一种添加钙粉提高钒钛磁铁精矿直接还原效率的方法 |
| CN107723484A (zh) * | 2017-09-01 | 2018-02-23 | 陕西盛华冶化有限公司 | 一种铬铁合金的制备方法及应用于该方法中的坩埚 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1143687A (zh) * | 1995-08-23 | 1997-02-26 | 甘肃华藏冶炼厂 | 一步法生产中、低碳铬铁的工艺方法 |
-
2013
- 2013-08-30 CN CN201310385609.0A patent/CN103436699B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1143687A (zh) * | 1995-08-23 | 1997-02-26 | 甘肃华藏冶炼厂 | 一步法生产中、低碳铬铁的工艺方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 胡亮等编著: "《铬资源与先进铬合金》", 30 April 2010, 化学工业出版社 * |
| 陈津: "铬铁矿粉利用研究进展", 《中山大学学报（自然科学版）》 * |
| 陈津等: "含碳铬铁矿粉在微波场中的升温特性", 《北京科技大学学报》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104313362A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-01-28 | 昆明理工大学 | 一种微波铝热还原金属铬的方法 |
| CN104313362B (zh) * | 2014-10-10 | 2016-05-25 | 昆明理工大学 | 一种微波铝热还原金属铬的方法 |
| CN105779687A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-20 | 江苏浩博新材料股份有限公司 | 一种低磷微碳铬铁的生产方法 |
| CN105779687B (zh) * | 2016-04-29 | 2018-06-08 | 内蒙古华鑫硅材料科技有限公司 | 一种低磷微碳铬铁的生产方法 |
| CN106756138A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-31 | 陕西友力实业有限公司 | 一种微波加热生产铬铁合金的方法 |
| CN106854707A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-06-16 | 陕西友力实业有限公司 | 一种微波加热生产钨铁合金的方法 |
| CN106854707B (zh) * | 2016-12-02 | 2018-10-23 | 陕西友力实业有限公司 | 一种微波加热生产钨铁合金的方法 |
| CN106756138B (zh) * | 2016-12-02 | 2018-10-23 | 陕西友力实业有限公司 | 一种微波加热生产铬铁合金的方法 |
| CN107460309A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-12-12 | 昆明理工大学 | 一种微波加热铬铁矿粉制备铬铁合金的方法 |
| CN107723484A (zh) * | 2017-09-01 | 2018-02-23 | 陕西盛华冶化有限公司 | 一种铬铁合金的制备方法及应用于该方法中的坩埚 |
| CN107723484B (zh) * | 2017-09-01 | 2020-01-14 | 陕西盛华冶化有限公司 | 一种铬铁合金的制备方法及应用于该方法中的坩埚 |
| CN107619896A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-23 | 昆明理工大学 | 一种添加钙粉提高钒钛磁铁精矿直接还原效率的方法 |
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