CN1211495C - 一种用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法 - Google Patents

一种用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法 Download PDF

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Abstract

一种用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法，属于竖炉法熔融还原冶炼铁合金领域。本发明采用两排风口的竖炉，以含铬粉矿及碳粉冷固结球团为原料，以非焦煤为主要能源和还原剂，在使用焦炭同时喷吹一部分碳质燃料，用大部分竖炉自产煤气将空气加热至1250～1400℃的热风鼓入竖炉，同时鼓风中吹富氧8～20%，从竖炉二次风口鼓入一部分冷风辅助二次燃烧、预热，将含铬粉矿熔融还原冶炼成含铬合金铁水。本发明不用含铬块矿，完全使用廉价的含铬粉矿、铬精矿粉，并使用焦炭及一部分非焦煤为主要能源以及竖炉自产煤气，电耗、生产成本大幅度降低；还可喷吹废焦粉、废木材粒等固体有机废物，节省燃料、保护环境、设备投资少。

Description

一种用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法
技术领域
本发明属于竖炉法熔融还原冶炼铁合金领域。
背景技术
降低不锈钢生产成本的关键因素之一是使用低价的高碳铬铁。目前常规的冶炼铬铁合金的方法是用电弧炉冶炼铬铁合金，电耗达到3000-4000kwh/t铬铁合金，在电价较高的地区电费是铬铁合金的主要成本，成本高及电炉冶炼环保问题使铬铁合金厂难以生存。少用电、利用粉状铬矿生产含铬铁水一直是冶金界追求的目标，目前世界上生产的铬矿以粉矿为主，块矿仅占铬矿产量的20-25％，且价格比粉矿贵20多美元/吨。日本新日铁的专利报导了转炉熔融还原生产高碳铬铁的技术，该方法先将铬铁矿在回转窑中预还原，然后加入复吹转炉中进行熔融还原，得到的铁水含Cr 53％、C 6.5％，Fe 37％，S 0.0015％，P 0.0035％。工序长、能耗、成本高且污染环境。
综合上述情况，开发研究用电少、利用粉状铬矿熔融还原生产含铬铁水的新工艺是降低不锈钢冶炼成本的一个重要发展方向。本发明根据近几年工艺和材料技术的进展提出了一种用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的新方法
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以不用含铬块矿，完全使用廉价的含铬粉矿、铬精矿粉，使用焦炭及一部分非焦煤为主要能源，电耗大幅度减少，从而使含铬铁水生产成本大幅度降低，设备投资少、原燃料适应性较广，且还可利用竖炉的高风温从风口喷吹废焦炭粉、废木材粒等社会固体废物、节省燃料、保护环境的用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：一种用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法，以含铬粉矿、铬精矿粉作原料，加入熔剂及燃料制成含碳铬铁粉矿冷固结球团，与焦炭一起加入竖炉，利用竖炉自产的大部分煤气加热热风鼓入竖炉；同时鼓风中吹氧，并喷吹一部分燃料，从竖炉中部二次风口鼓入一部分冷风辅助二次燃烧，预热含碳铬铁粉矿冷固结球团；使含铬粉矿与固体燃料间的直接、熔融还原反应冶炼出含铬合金铁水。
在竖炉中分别通入热风和用于辅助二次燃烧的冷风；用竖炉产生的煤气加热热风，热风温度为1250～1400℃。
所述的吹氧中的氧含量为8～20％。
所述的燃料可为含炭燃料或固体废物，如焦粉、无烟煤粉或废木材粉粒。
所述的竖炉为两排风口结构。
本发明的优点在于：可以不用含铬块矿，完全使用廉价的含铬粉矿、铬精矿粉，冶炼出含铬40％以上1500±20度的合金铁水；使用焦炭及一部分非焦煤为主要能源，以及利用竖炉自产煤气，包括富氧在内的电耗仅为传统电炉法的十分之一，电耗大幅度减少，从而使含铬铁水生产成本大幅度降低，设备投资少、原燃料适应性较广；且还可利用竖炉的高风温从风口喷吹废焦炭粉、废木材粒等社会固体废物、节省燃料、保护环境。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
其中：1.含铬粉矿或铬精矿粉     2.无烟煤粉、炭粉    3.熔剂
      4.含碳铬铁粉矿冷固结球团
      5.焦炭或无烟煤块或冷固结无烟煤粉球团
6.竖炉            7.鼓风机      8.热风炉
9.含铬合金铁水    10.炉渣       11.煤气除尘
12.煤气输出
具体实施方式
如图1所示，以含铬粉矿、铬精矿粉作原料1，加入包含无烟煤粉或焦粉或含炭固体废物的燃料2、熔剂3形成含碳铬铁粉矿冷固结球团4，再加入焦炭5一起送入竖炉6上部；利用竖炉6自产的大部分煤气经煤气除尘11通过热风机8将空气加热至1250～1400℃的热风鼓送入竖炉6下部，另一部分煤气输出12；同时鼓风机7鼓风吹氧，并喷吹一部分燃料，从竖炉6中部二次风口鼓入一部分冷风辅助二次燃烧、预热含碳铬铁粉矿冷固结球团4；含铬粉矿4与固体燃料间的直接熔融还原反应冶炼出含铬合金铁水9，同时产出炉渣10。
具体实施例如下，加入铬精矿2.2t(含Cr2O3/FeO＞2，Cr 45％，Fe 22％)、硅石0.24t、消石灰0.26t、无烟煤粉或焦粉0.51t，产生含碳铬铁粉矿冷固结球团2.9t，再加入冶金焦约0.65t一起送入竖炉6上部；
竖炉上部风口通过鼓风机鼓冷风800m3/t，下部风口鼓入温度达1250～1400℃的热风1800m3/t及鼓风吹富氧8-20％，加上竖炉自身产出煤气3800m3/t以辅助二次燃烧、预热含碳铬粉矿冷固结球团，使含铬粉矿与固体燃料间直接熔融还原反应冶炼出含铬合金铁水，含铬铁水(1t)中，Cr：40-50％、Si 2-3％、C：6-7％。同时产出炉渣(1.2t/t)，其含Cr2O3：3-9％。

Claims (6)

1.一种用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法，其特征是，以含铬粉矿、铬精矿粉作原料，加入熔剂及燃料制成含碳铬铁粉矿冷固结球团，与焦炭一起加入竖炉，利用竖炉自产的煤气加热热风鼓入竖炉；鼓风中吹氧，喷吹燃料，并在竖炉中鼓入冷风辅助二次燃烧、预热含碳铬铁粉矿冷固结球团；使含铬粉矿、铬精矿粉与燃料间直接、熔融还原反应冶炼出含铬合金铁水。
2.如权利要求1所述的用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法，其特征在于，在竖炉中分别通入热风和用于辅助二次燃烧的冷风；用竖炉产生的煤气加热热风，热风温度为1250～1400℃。
3.如权利要求1所述的用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法，其特征是，所述的吹氧中的氧含量为8～20％。
4.如权利要求1所述的用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法，其特征是，所述的燃料可为含炭燃料、固体废物。
5.如权利要求4所述的用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法，其特征是，所述的燃料为焦粉、无烟煤粉、废木材粉粒。
6.如权利要求1所述的用含碳铬铁粉矿冷固结球团冶炼含铬合金铁水的方法，其特征是，所述的竖炉为两排风口结构。
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