1车间组成:
六座30000KVA全密闭电炉及厂房,干渣坑、水粒化池、循环水池、水泵房,原料场、原料铬矿破碎筛分、烘干(预留)、烧结(预留)、焦炭筛分、烘干(预留)、除尘设施(煤气回收)、煤气柜(预留)、空压站、制氮站、机修车间、电极壳制造车间、化验室、110KVA变电站、库房等。 2高碳铬铁牌号及用途:
铬铁是铬及铁的合金,其中含有碳、硅、磷及其他元素。
高碳铬铁的主要用途:作为冶炼不锈钢的合金剂
高碳铁铁的牌号及化学成份(GB5683-87)
高碳铬铁的牌号及化学成份
牌 号 | 化学成份/% |
Cr | C | Si | P | S |
范围 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅰ | Ⅱ | Ⅰ | Ⅱ | Ⅰ | Ⅱ |
≥ | ≤ |
FeCr67C6.0 | 62.0-72.0 | | | 6.0 | 3.0 | | 0.03 | | 0.04 | 钢结构安装 0.06 |
FeCr55C600 | | 60.0 | 52.0 | 6.0 | 3.0 | 5.0 | 0.04 | 0.06 | 0.04 | 0.06 |
FeCr67C9.5 | 62.0-72.0 | | | 9.5 | 3.0 | | 0.03 | | 0.04 | 0.06 |
FeCr55C1000 | | 60.0 | 52.0 | 10.0 | 3.0 纯铝酸钙水泥 | 5.0 | 0.04 | 0.06 | 0.04 | 0.06 |
| | | | | | | | | | |
3原料:
冶炼高碳铬铁的原料有铬矿、焦碳、硅石、电极糊。
3.1矿石;
冶炼铬铁对铬矿石的要求:
符合ZB D33002—90铁合金用铬矿石标准(第二类)
粒度5-80mm,其中5-10mm <10﹪,水分<6﹪。
注:入炉铬矿品位每升高或降低1﹪,相应冶炼电耗也降低或升高≤ 80 KW.h/t。
3.2硅石;
符合ZB D33001—90硅石标准(第二类)GS-97牌号
SiO2 ≥ 97%,Al2O3 ≤ 1.0%,P2O5 ≤ 0.02﹪, 粒度20-80mm
注;作为熔剂,调节成一定组成成分范围的炉渣渣系。
3.3碳质还原剂;
冶炼铬铁对碳质还原剂焦碳的要求:
冶金焦 固定碳>82%,灰分<15%,含S≤0.07%,水分<6%,入炉粒度5-40mm
3.4电极糊;
符合YB/T5215-2004电极糊标准(密闭糊)
体积密度>1.4g/cm3,抗压强度≥18MPa,电阻率≤70μΩm,灰份≤5.0,挥发份10-13.5% 。
3.5原料消耗;
单台30000kVA高碳铬铁炉主要原料和动力的年消耗量表
s1200
序号 | 名 称 | 单 耗 | 新菠萝灰粉蚧年需要量(干量万t) |
1 | 铬矿 kg/t | 2310 | 12.57 |
2 | 硅石 kg/t | 移动充电器120 | 0.65 |
3 | 焦碳 kg/t | 500 | 2.72 |
4 | 电极糊kg/t | 30 | 0.16 |
5 | 冶炼电耗KW.h/t | 3200 | 1.75×108KWh |
| | | |
3.6原料处理工艺流程;
原料系统包括原料输入、储存、输送、干燥、破碎、筛分、烘干等工艺,包括从储料露天堆场到配料室内的料坑之间的设施。详细工艺流程见下图;
运至
筛上物
>80
4电炉法冶炼化学原理:
电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物。其主要反应有: 2/3Cr2O3+2C=4/3Cr+2CO↑
=123970-81.22T T开=1523K
2/3Cr2O3+26/9C=4/9Cr3C2+2CO↑
=114410-83.05T T开=873K
2/3Cr2O3+18/7C=4/21Cr7C3+2CO↑
=115380-82.09T T开=1403K
2/3Cr2O3+54/23C=4/69Cr23C6+2CO↑
=118270-81.75T T开=1448K
从以上反应可以看出,碳还原氧化铬生成Cr3C2的开始温度为1373K,生成Cr7C3的反应开始温度1403K,而还原生成铬的反应开始温度为1523K,因而在碳还原铬矿时得到的是铬的碳化物,而不是金属铬。因此,只能得到含碳较高的高碳铬铁。而且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。实际生产中,炉料在加热过程中先有部分铬矿与焦炭反应生成Cr3C2,随着炉料温度升高,大部分铬矿与焦炭反应生成Cr7C3,温度进一步升高,三氧化二铬对合金起精炼脱碳作用。这些反应是: 14/5Cr3C2+2/3Cr2O3=4/3Cr+6/5Cr7C3+2C0↑
=130050-74.03T T开=1763K
1/3Cr23C6+2/3Cr2O3 = 9Cr+2CO↑
=156740-28.15T T开=2003K
氧化铁还原反应开始温度(T开=1184K)比三氧化二铬还原反应开始温度低,因而铬矿中的氧化铁在较低的温度下就充分地被还原出来,并与碳化铬互溶,组成复合碳化物,降低了合金的熔点。同时,由于铬与铁互相溶解,使还原反应更易进行。
5生产工艺;
5.1流程图:
5.2 生产工艺流程简述:
合格的铬矿、焦碳、硅石等原料按冶炼合金的配方要求进行配料,由皮带机将混合料送至主厂房的27.00m局部钢平台低频放大器,将混合料转送至固定式可逆皮带机,由可逆皮带机送至旋转布料皮带机,并经悬挂在27.00m平台上的料斗、料管将混合炉料加到20.4m平台上的13个炉顶料仓,经料管送入炉内。采用满料管加料。
炉料进入全密闭铬铁电炉,110KV电源由变压器经三相电极将电流导入炉内,电极通过与炉料间产生电弧发热传向装满炉料的炉膛,通过电弧热和电阻热,使得铬矿、硅石、焦炭混和料加热、融化,还原成高碳铬铁合金。在冶炼过程中,电极上电压等级和电流强度是根据冶炼工艺参数设定的,不同的时期其电压和电流的数值也不同,即输入炉内的功率不同,电极在炉内总是稳稳地插在炉料中,气体从整个料面均匀地逸出。电弧自始至终不外露,混匀的炉料,随料面的下降小批加入炉内,使炉内料面保持一定的高度,电极周围呈现平锥体形状。在冶炼过程中,料层有良好的透气性可扩大炉膛反应,反应产生的高温气体又能大面积均匀缓慢地通过料层,使炉料得到加热与还原。在整个冶炼过程中采用微正压操作。