专利名称：一种高碳铬铁的生产方法
技术领域：
本发明属于铁合金的一种生产方法。尤其是涉及一种用固体碳质还原剂生产高碳铬铁的方法。
背景技术：
高碳铬铁主要用于AOD、VOD、复吹转炉等冶炼不锈钢。目前高碳铬铁主要用矿热炉冶炼，铬铁矿在电炉中用优质焦炭作还原剂，用电能作热源熔化渣铁(G.福尔克特，K.-D.弗兰克主编，俞辉、顾镜清译.铁合金冶金学，上海科技出版社，1978.10；М.И.加西克，Н.П.拉基舍夫，Б.И.叶姆林著，张烽、于忠等译.铁合金生产的理论和工艺，冶金工业出版社，1994.8)。该方法虽工艺比较成熟，但工艺复杂、不能脱磷、能耗高，且只能使用块矿或人造块矿，生产成本高，对环境造成的污染大。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、对原料质量要求低、不用电能和优质焦炭、能耗低、生产成本低、环境友好、可有效去除原料中带入的磷的高碳铬铁的生产方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是将铬铁矿粉、铁矿粉、煤粉或焦粉、消石灰、硅石粉等原料经混匀、压块或造球、干燥，然后在高温下还原、冷却后筛分。
上述原料的质量比为铬铁矿粉30～60％、铁矿粉＜40％、焦粉或煤粉8～20％、消石灰10～30％、硅石粉＜15％。对原料的要求为铬铁矿Cr2O3＞40％、Al2O3/MgO＞0.8、粒度-1mm部分＞90％；铁矿粉TFe＞50％、粒度-0.074mm部分＞40％；煤粉或焦粉固定碳≥75％、挥发分≤10％、粒度-0.1mm部分＞50％；消石灰CaO≥65％、SiO2＜5％、粒度-0.1mm部分＞50％；硅石粉SiO2＞85％、粒度-0.1mm部分＞50％。
按照上述要求将原料混匀、压块或造球、干燥、高温还原、还原产物中的渣相在冷却过程中自然粉化，通过筛分将铬铁颗粒与渣子分离。
加热炉可以是燃气、燃煤或燃油加热炉，炉子可以是转底炉或隧道(炉)窑，调整炉内气氛为中性或弱氧化性气氛。炉内高温带温度为1350℃～1500℃，在高温带停留时间20～40min。
由于采用上述技术方案，本发明工艺简单、对原料质量要求低、不用电能和优质焦炭、能耗低、生产成本低、环境友好、可有效去除原料中带入的80％以上的硫和原料中带入的20～40％的磷。
具体实施例方式
实施例1铬铁矿和铁矿石全部为粉状料，还原剂为焦粉，熔剂为消石灰和硅石粉。其质量比为铬铁矿40～60％、铁矿石5～20％、焦粉8～15％、消石灰10～25％、硅石粉3～15％。
对原料质量要求为铬铁矿Cr2O3＞40％、Al2O3/MgO＞0.8、粒度-1mm部分＞90％；铁矿粉TFe＞50％，粒度-0.074mm部分＞40％；焦粉固定碳≥80％、挥发分≤5％、粒度-0.1mm部分＞50％；消石灰CaO≥65％、SiO2＜5％、粒度-0.1mm部分＞50％；硅石粉SiO2＞85％、粒度-0.1mm部分＞50％。
粉状原料按要求配比称量、混匀、压块或造球、干燥后在高温下还原，还原温度1380℃～1480℃，还原时间20～40min，再进行冷却。还原产物中的渣相在冷却过程中自然粉化，通过筛分将铬铁颗粒与渣子分离。产品为含铬40～65％的颗粒状高碳铬铁。
本实施例采用燃油加热的转底炉，调整炉内气氛为中性或弱氧化性气氛。
实施例2铬铁矿和铁矿石全部为粉状料，还原剂为煤粉，熔剂为消石灰和硅石粉。其质量比为铬铁矿30～50％、铁矿粉20～40％、煤粉10～20％、消石灰15～30％、硅石粉3～10％。
对原料质量要求为
铬铁矿Cr2O3＞40％、Al2O3/MgO＞0.8、粒度-1mm部分＞90％；铁矿粉TFe＞50％，粒度-0.074mm部分＞40％；煤粉固定碳≥75％、挥发分≤10％、粒度-0.1mm部分＞50％；消石灰CaO≥65％、SiO25％、粒度-0.1mm部分＞50％；硅石粉SiO2＞85％、粒度-0.1mm部分＞50％。
粉状原料按要求配比称量、混匀、压块或造球、干燥后在高温下还原，还原温度1350℃～1500℃，还原时间20～40min，再进行冷却。还原产物中的渣相在冷却过程中自然粉化，通过筛分将铬铁颗粒与渣子分离。产品为含铬30～55％。
本实施例采用燃气加热的隧道(炉)窑，调整炉内气氛为中性或弱氧化性气氛。本实施例工艺简单、对原料质量要求低、不用电能和优质焦炭、能耗低、生产成本低、环境友好、可有效去除原料中带入的80％以上的硫和原料中带入的20～40％的磷。
权利要求
1.一种高碳铬铁的生产方法，其特征在于将铬铁矿粉、铁矿粉、煤粉或焦粉、消石灰、硅石粉等原料经混匀、压块或造球、干燥后在高温下还原，然后冷却、筛分。
2.根据权利要求1所述的高碳铬铁的生产方法，其特征在于所述的原料质量比为铬铁矿粉30～60％、铁矿粉＜40％、焦粉或煤粉8～20％、消石灰10～30％、硅石粉＜15％。
3.根据权利要求1或2所述的高碳铬铁的生产方法，其特征在于所述原料的质量为铬铁矿Cr2O3＞40％、Al2O3/MgO＞0.8、粒度-1mm部分＞90％；铁矿粉TFe＞50％，粒度-0.074mm部分＞40％；煤粉或焦粉固定碳≥75％、挥发分≤10％、粒度-0.1mm部分＞50％；消石灰CaO≥65％、SiO2＜5％、粒度-0.1mm部分＞50％；硅石粉SiO2＞85％、粒度-0.1mm部分＞50％。
4.根据权利要求1所述的高碳铬铁的生产方法，其特征在于将所述的原料混匀、压块或造球、干燥、高温还原，还原温度为1350～1500℃，还原时间20～40min，还原产物中的渣相在冷却过程中自然粉化，通过筛分将铬铁颗粒与渣子分离。
5.根据权利要求1～5所述的高碳铬铁的生产方法所制成的高碳铬铁颗粒。
全文摘要
本发明涉及一种用固体碳质还原剂生产高碳铬铁的方法。采用铬铁矿粉、铁矿粉、煤粉或焦粉、消石灰、硅石粉等原料，通过混匀、压块或造球、干燥后在1350～1500℃高温下还原。还原产物在冷却过程中自然粉化，通过筛分将铬铁颗粒从渣子中分离出来。本发明工艺简单、对原料质量要求低、不用电能和优质焦炭、能耗低、生产成本低、环境友好、可有效去除原料中带入的80％以上的硫和原料中带入的20～40％的磷。
文档编号C22C5/10GK1673403SQ20041001288
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月22日 优先权日2004年3月22日
发明者薛正良 申请人:武汉科技大学