CN113293315A - 通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法，它包括以下步骤：步骤1：硅铬合金的生产，通过12500KVA的矿热炉，利用正常的两步法硅铬合金生产的工艺，利用硅石、兰炭和高碳铬铁加上氧化皮，合理科学配料后，进行硅铬合金的生产。有益效果在于：本发明通过降低硅铬合金生产中的硅含量、提高铬含量，从而提高了低微碳铬铁的品质和产量，同时借助波伦法工艺，进一步降低了低微碳铬铁的单位电耗，大大节省了能耗；本发明通过硅泥球团炉外补硅，完善了工艺，处理了硅铬合金的收尘粉，实现产业的循环利用，实现了企业经营过程中的绿色、环保和可持续发展。
Description
技术领域
本发明涉及到低微碳铬铁冶炼技术领域，尤其涉及通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法。
背景技术
当前国内主要的低微碳铬铁生产工艺，主要是利用二步法原理，通过电硅热法，通过两台设备：一台矿热炉生产硅铬合金，配套一台精炼炉生产低微碳铬铁。
然而目前的低微碳铬铁在生产时由于不仅能耗较大，而且低微碳铬铁的生产质量以及效率均较差，同时在生产过程中所产生的硅铬合金的收尘粉无法进行循环利用，不利于企业经营过程中的绿色、环保和可持续发展。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法，它包括以下步骤：
步骤1：硅铬合金的生产
通过12500KVA的矿热炉，利用正常的两步法硅铬合金生产的工艺，利用硅石、兰炭和高碳铬铁加上氧化皮，合理科学配料后，进行硅铬合金的生产；在上生产中按照正常的工艺，高碳铬铁的50基配入量比常规硅铬合金生产工艺多配入20％，结合配料计算，同步将兰炭和氧化皮进行适当的调整，使之炉内的反应达到冶炼反应的动态平衡；冶炼两小时后，开炉除铁，进行摇包脱碳工艺；摇包后得到含铬量在40、含硅量在30、含碳量在0.1的硅铬合金铁液；将此铁液准备和精炼炉冶炼好的铬矿和石灰的溶液进行热兑；
步骤2：硅泥球团的压制生产
将原始水分在20-30％的硅泥，经过风干和自然晾晒，得到含水分5％左右的干硅泥矿粉；将所得干硅泥矿粉，以100公斤铬矿精粉为基准，加入粒度0-1mm的石灰粉，配入量为5％-8％，再加入10％-12％的硅铬合金收尘粉，20％-25％的干硅泥，经碾轮搅拌机强力搅拌后，再经压球机压制成直径2.5cm的球团；将球团自然堆放于阴凉通风处，自然晾干，使其具有一定的干强度和高温强度；
步骤3：铬矿和石灰的渣液的冶炼生产
当将石灰和铬矿按比例混合后加入到精炼炉进行冶炼时，此时的精炼炉相当于一个化渣炉，为了这个工艺高效，注意要进行留铁作业，即上一炉出铁时，在炉膛内要留一部分铁水渣液，以确保下面生产时能够顺利起弧；结合精炼炉的参数，将石灰、铬矿和压好的硅泥球团混合后，分批次加入精炼炉；按照料批的大小，同时参考矿热炉硅铬合金的开炉出铁时间，精准确定精炼炉的冶炼时间，最终得到等比例重量的石灰与铬矿的混合铬铁渣液；石灰和铬矿渣液的冶炼，出铁时一定注意要留铁作业，主要是为了下一炉冶炼投料前的引弧；
步骤4：热兑的完成
将同步生成的硅铬合金铁液、铬矿与石灰的铬铁渣液倒入中间包反应器中，进行波伦法工艺的操作；由于硅铬合金铁液加入半成品的铬铁渣液时，在整个反应过程中，会生成硅酸钙盐及释放大量的热量，使得中间包反应器内会形成剧烈的动力学搅拌，这就进一步促进了元素间的化学反应，从而有效的提供了硅铬合金中缺失的硅含量，进而促提高了铬矿的回收率和低微碳铬铁的生成，具体反应如下：
2Cr2O3+Si＝4Cr+5SiO2(放热150千焦)
2Fe2Ox+XSi＝4Fe+XSiO2(放热375千焦)
SiO2+CaO＝CaO.SiO2或者SiO2+2CaO＝2CaO.SiO2
最终的反应为：
2CrO+Si+2CaO＝2Cr+2CaO.SiO2；
经过反应充分和完全后，进行清渣分渣及浇筑，最后得到高品位的低微碳铬铁合金。
进一步的，硅铬合金生产时配有一台12500KVA的矿热炉、两台3200KVA的精炼电弧炉、摇包机、起重设备、炉前浇筑、压球设备等配套工艺设备。
进一步的，硅铬合金生产时的原料要求如下：铬含量在50左右的高碳铬铁、灰分在6％左右的兰炭、SiO2含量不低于97％的硅石以及含Fe量不低于70％的氧化皮，高品位、低镁铝比的铬铁粉矿，Cr的含量要求在46左右，铬铁比(Cr/Fe)在2.4以上，镁铝比(Mg/AL)在1.0左右，含二氧化硅(SiO2)在7％左右；石灰中氧化钙(GaO)含量大于等于88％，粉末比列不大于3％，夹生、过烧比列应小于等于5％，质量标准为工业级，杂质总量不超过1％，含P不超过0.03％，粒度在5-40mm，大于40mm的要进行破碎处理。
进一步的，所述步骤2中的硅泥为光伏材料的切割过程中的副产品，品位至少90％，水分小于30％。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过降低硅铬合金生产中的硅含量、提高铬含量，从而提高了低微碳铬铁的品质和产量，同时借助波伦法工艺，进一步降低了低微碳铬铁的单位电耗，大大节省了能耗；
2、本发明通过硅泥球团炉外补硅，完善了工艺，处理了硅铬合金的收尘粉，实现产业的循环利用，实现了企业经营过程中的绿色、环保和可持续发展。
附图说明
图1为本发明所述的通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法的工艺流程图。
具体实施方式
通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法，它包括以下步骤：
步骤1：硅铬合金的生产
通过12500KVA的矿热炉，利用正常的两步法硅铬合金生产的工艺，利用硅石、兰炭和高碳铬铁加上氧化皮，合理科学配料后，进行硅铬合金的生产；在上生产中按照正常的工艺，高碳铬铁的50基配入量比常规硅铬合金生产工艺多配入20％，结合配料计算，同步将兰炭和氧化皮进行适当的调整，使之炉内的反应达到冶炼反应的动态平衡；冶炼两小时后，开炉除铁，进行摇包脱碳工艺；摇包后得到含铬量在40、含硅量在30、含碳量在0.1的硅铬合金铁液；将此铁液准备和精炼炉冶炼好的铬矿和石灰的溶液进行热兑；
步骤2：硅泥球团的压制生产
将原始水分在20-30％的硅泥，经过风干和自然晾晒，得到含水分5％左右的干硅泥矿粉；将所得干硅泥矿粉，以100公斤铬矿精粉为基准，加入粒度0-1mm的石灰粉，配入量为5％-8％，再加入10％-12％的硅铬合金收尘粉，20％-25％的干硅泥，经碾轮搅拌机强力搅拌后，再经压球机压制成直径2.5cm的球团；将球团自然堆放于阴凉通风处，自然晾干，使其具有一定的干强度和高温强度；
步骤3：铬矿和石灰的渣液的冶炼生产
当将石灰和铬矿按比例混合后加入到精炼炉进行冶炼时，此时的精炼炉相当于一个化渣炉，为了这个工艺高效，注意要进行留铁作业，即上一炉出铁时，在炉膛内要留一部分铁水渣液，以确保下面生产时能够顺利起弧；结合精炼炉的参数，将石灰、铬矿和压好的硅泥球团混合后，分批次加入精炼炉；按照料批的大小，同时参考矿热炉硅铬合金的开炉出铁时间，精准确定精炼炉的冶炼时间，最终得到等比例重量的石灰与铬矿的混合铬铁渣液；石灰和铬矿渣液的冶炼，出铁时一定注意要留铁作业，主要是为了下一炉冶炼投料前的引弧；
步骤4：热兑的完成
将同步生成的硅铬合金铁液、铬矿与石灰的铬铁渣液倒入中间包反应器中，进行波伦法工艺的操作；由于硅铬合金铁液加入半成品的铬铁渣液时，在整个反应过程中，会生成硅酸钙盐及释放大量的热量，使得中间包反应器内会形成剧烈的动力学搅拌，这就进一步促进了元素间的化学反应，从而有效的提供了硅铬合金中缺失的硅含量，进而促提高了铬矿的回收率和低微碳铬铁的生成，具体反应如下：
2Cr2O3+Si＝4Cr+5SiO2(放热150千焦)
2Fe2Ox+XSi＝4Fe+XSiO2(放热375千焦)
SiO2+CaO＝CaO.SiO2或者SiO2+2CaO＝2CaO.SiO2
最终的反应为：
2CrO+Si+2CaO＝2Cr+2CaO.SiO2；
经过反应充分和完全后，进行清渣分渣及浇筑，最后得到高品位的低微碳铬铁合金。
优选的，硅铬合金生产时配有一台12500KVA的矿热炉、两台3200KVA的精炼电弧炉、摇包机、起重设备、炉前浇筑、压球设备等配套工艺设备。
优选的，硅铬合金生产时的原料要求如下：铬含量在50左右的高碳铬铁、灰分在6％左右的兰炭、SiO2含量不低于97％的硅石以及含Fe量不低于70％的氧化皮，高品位、低镁铝比的铬铁粉矿，Cr的含量要求在46左右，铬铁比(Cr/Fe)在2.4以上，镁铝比(Mg/AL)在1.0左右，含二氧化硅(SiO2)在7％左右；石灰中氧化钙(GaO)含量大于等于88％，粉末比列不大于3％，夹生、过烧比列应小于等于5％，质量标准为工业级，杂质总量不超过1％，含P不超过0.03％，粒度在5-40mm，大于40mm的要进行破碎处理。
优选的，所述步骤2中的硅泥为光伏材料的切割过程中的副产品，品位至少90％，水分小于30％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤1：硅铬合金的生产
通过12500KVA的矿热炉，利用正常的两步法硅铬合金生产的工艺，利用硅石、兰炭和高碳铬铁加上氧化皮，合理科学配料后，进行硅铬合金的生产；在上生产中按照正常的工艺，高碳铬铁的50基配入量比常规硅铬合金生产工艺多配入20％，结合配料计算，同步将兰炭和氧化皮进行适当的调整，使之炉内的反应达到冶炼反应的动态平衡；冶炼两小时后，开炉除铁，进行摇包脱碳工艺；摇包后得到含铬量在40、含硅量在30、含碳量在0.1的硅铬合金铁液；将此铁液准备和精炼炉冶炼好的铬矿和石灰的溶液进行热兑；
步骤2：硅泥球团的压制生产
将原始水分在20-30％的硅泥，经过风干和自然晾晒，得到含水分5％左右的干硅泥矿粉；将所得干硅泥矿粉，以100公斤铬矿精粉为基准，加入粒度0-1mm的石灰粉，配入量为5％-8％，再加入10％-12％的硅铬合金收尘粉，20％-25％的干硅泥，经碾轮搅拌机强力搅拌后，再经压球机压制成直径2.5cm的球团；将球团自然堆放于阴凉通风处，自然晾干，使其具有一定的干强度和高温强度；
步骤3：铬矿和石灰的渣液的冶炼生产
当将石灰和铬矿按比例混合后加入到精炼炉进行冶炼时，此时的精炼炉相当于一个化渣炉，为了这个工艺高效，注意要进行留铁作业，即上一炉出铁时，在炉膛内要留一部分铁水渣液，以确保下面生产时能够顺利起弧；结合精炼炉的参数，将石灰、铬矿和压好的硅泥球团混合后，分批次加入精炼炉；按照料批的大小，同时参考矿热炉硅铬合金的开炉出铁时间，精准确定精炼炉的冶炼时间，最终得到等比例重量的石灰与铬矿的混合铬铁渣液；石灰和铬矿渣液的冶炼，出铁时一定注意要留铁作业，主要是为了下一炉冶炼投料前的引弧；
步骤4：热兑的完成
将同步生成的硅铬合金铁液、铬矿与石灰的铬铁渣液倒入中间包反应器中，进行波伦法工艺的操作；由于硅铬合金铁液加入半成品的铬铁渣液时，在整个反应过程中，会生成硅酸钙盐及释放大量的热量，使得中间包反应器内会形成剧烈的动力学搅拌，这就进一步促进了元素间的化学反应，从而有效的提供了硅铬合金中缺失的硅含量，进而促提高了铬矿的回收率和低微碳铬铁的生成，具体反应如下：
2Cr2O3+Si＝4Cr+5SiO2(放热150千焦)
2Fe2Ox+XSi＝4Fe+XSiO2(放热375千焦)
SiO2+CaO＝CaO.SiO2或者SiO2+2CaO＝2CaO.SiO2
最终的反应为：
2CrO+Si+2CaO＝2Cr+2CaO.SiO2；
经过反应充分和完全后，进行清渣分渣及浇筑，最后得到高品位的低微碳铬铁合金。
2.根据权利要求1所述的通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法，其特征在于：硅铬合金生产时配有一台12500KVA的矿热炉、两台3200KVA的精炼电弧炉、摇包机、起重设备、炉前浇筑、压球设备等配套工艺设备。
3.根据权利要求1所述的通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法，其特征在于：硅铬合金生产时的原料要求如下：铬含量在50左右的高碳铬铁、灰分在6％左右的兰炭、SiO2含量不低于97％的硅石以及含Fe量不低于70％的氧化皮，高品位、低镁铝比的铬铁粉矿，Cr的含量要求在46左右，铬铁比(Cr/Fe)在2.4以上，镁铝比(Mg/AL)在1.0左右，含二氧化硅(SiO2)在7％左右；石灰中氧化钙(GaO)含量大于等于88％，粉末比列不大于3％，夹生、过烧比列应小于等于5％，质量标准为工业级，杂质总量不超过1％，含P不超过0.03％，粒度在5-40mm，大于40mm的要进行破碎处理。
4.根据权利要求1所述的通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法，其特征在于：所述步骤2中的硅泥为光伏材料的切割过程中的副产品，品位至少90％，水分小于30％。
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| CN202110476370.2A CN113293315A (zh) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | 通过炉外补硅完成对低微碳铬铁冶炼提质降耗的方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117344132A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-01-05 | 福建宝雄工业科技有限公司 | 一种由锂矿石制备硅铬合金并富集锂混合物的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104962763A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-10-07 | 北京科技大学 | 一种用晶体硅切割废料生产铬系铁合金的方法 |
| CN207973790U (zh) * | 2018-03-20 | 2018-10-16 | 丰镇市新叶冶金有限公司 | 低碳铬铁冶炼热装热兑系统 |
| WO2021045174A1 (ja) * | 2019-09-06 | 2021-03-11 | Ｊｆｅマテリアル株式会社 | 低炭素フェロクロムの製造方法 |
-
2021
- 2021-04-29 CN CN202110476370.2A patent/CN113293315A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈永高: "热兑法生产微碳铬铁的初步实践", 《铁合金》 * |
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| CN117344132A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-01-05 | 福建宝雄工业科技有限公司 | 一种由锂矿石制备硅铬合金并富集锂混合物的方法 |
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