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铬铁按不同含碳量分为高碳铬铁(含碳为4~8%)、中碳铬铁(含碳为0.5~4%)、低碳铬铁(含碳0.15~0.50%)、微碳铬铁(含碳为0.06%)、超微碳铬铁(含碳小于0.03%)、金属铬、硅铬合金等。常用的还有硅铬合金、氮化铬铁等。铬铁主要用作炼钢的合金添加剂,过去都在炼钢的精炼后期加入。高碳铬铁的熔点高达1773K以上,为了保证有高的反应速度并使生成的合金顺利地从炉内放出和渣铁分离,必须将炉温控制在熔点以上的1923~1973K。由于炼钢工艺的改进,现在用AOD法(见炉外精炼)等生产不锈钢等钢种时,用碳素铬铁(主要是装料级铬铁)装炉,因而只需在后期加低、微碳铬铁调整成分,所以现在铬铁生产重点是炼制碳素铬铁。
1、制烧结砖。将铬渣干燥、粉碎,按铬渣粉40%和粘土60%的比例混合配料,制坯、焙烧。在高温和强还原性环境中,六价铬还原为不溶于水的三价铬,砖材可达到建筑要求。
2、制造水泥。用铬渣、石灰石、粘土等原料按普通硅酸盐水泥配料,可以烧制水泥熟料,用来制造水泥。利用碳还原后的铬渣同高炉粒化渣,转炉钢渣和硅酸盐水泥熟料。加入5%左右的石膏,也可制造少熟料钢铁渣水泥。
3、生产铬渣铸石。将30%铬渣、25%硅砂(含SiO2>95%)、45%烟道灰、3%~5%氧化铁皮(轧钢铁皮)混合、粉碎、于1500℃池窑中熔融,在1300℃下浇铸成型,结晶、退火后缓慢降温即为成品,模拟辉绿铸石组分是优良的耐酸耐腐蚀材料。合金中的硫80%左右来自焦碳,要降低合金硫含量,必须采用低温硫焦碳,还原剂用量必须合适,用量不足和用量过剩都能引起炉况不正常。
高碳铬铁的冶炼工艺
冶炼方法:
高碳铬铁的冶炼方法有高炉法、电炉法、等离子炉法、熔融还原法等。在高炉内只能制得含铬在30%左右的特种生铁,等离子炉法和熔融还原法属于冶炼高碳铬铁新工艺,尚未普遍采用。目前,含铬高的高碳铬铁大都采用熔剂法在矿热炉内冶炼。
电炉法冶炼的基本原理:
电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是用碳还原铬矿中的铬和铁的氧化物,铬铁中含碳量的高低取决于反应温度,生成含碳量高的碳化物比生成含碳量低的碳化物更容易。
铬铁合金生产技术的进步与发展:
近年以来,部分生产厂家采用精料入炉,对铬矿粉进行预处理方面做了大量的工作。先后进行了“铬粉矿球团预还原”和“冷压球试验”,取得了较好的效果。我们院充分利用我们在球团方面技术特点,采用内配碳球团方面的技术优势,使铬矿球团在干燥固结过程中预还原,球团冶金性能良好,在电炉熔炼中还原速度快,内配碳能取代部分还原焦碳。高碳铬铁冶炼工艺操作要求:电炉熔剂法生产高碳铬铁采用连续式操作方法,原料按焦碳、硅石、铬矿顺序进行配料,以利混合均匀。生产中能节约冶炼电耗,降低焦碳用量,提高电炉单位产量。
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