专利名称：：由铬铁矿石/精矿生产铬金属块的方法
技术领域：
：本发明涉及开发一种生产铬金属块的方法。更具体地，本发明涉及开发利用低温预氧化的铬铁矿石/精矿生产50-70%金属化的铬金属块的方法。制月體在任何综合性金属合金制造机构，高碳铬铁通常通过熔炼-还原工艺路线生产。该工艺属于高能源密集型，并且需要一种进口的低灰分焦炭作为还原剂。低灰分焦炭和电力都是昂贵的资源。因此，开发了一种新的工艺路线，即通过使用煤作为还原剂还原预氧化的铬铁矿石，生产50-70%金属化的、铬铁形式的铬铁矿石产品。制月,因此，本发明的一个目的是提出一种通过预氧化的铬铁矿石/精矿的低温还原生产铬金属块的方法，该方法消除了现有技术的缺点。本发明的另一目的是提出一种通过预氧化的铬铁矿石/精矿的低温还原生产铬金属块的方法，该方法能节省能源。本发明的又一目的是提出一种通过预氧化的铬铁矿石/精矿的低温还原生产铬金属块的方法，该方法能使铬铁生产成本降低20%。本发明的再一目的是提出一种通过预氧化的铬铁矿石/精矿的低温还原生产铬金属块的方法，该方法能降低焦炭消耗。本发明又有一个目的是提出一种通过预氧化的铬铁矿石/精矿的低温还原生产铬金属块的方法，所述铬金属块在进行下一步炼钢处理时具有更好的反应表面。本发明还有一个目的是提出一种通过预氧化的铬铁矿石/精矿的低温还原生产铬金属块的方法，所述铬金属块适合于直接用于不锈钢的生产。发明概沭我们在低温(900°C)下氧化了Cr:Fe比在从1.0至3.3范围内的铬铁矿石/精矿。氧化后的样品表明FeO相完全氧化成F^(V使用煤作为还原剂，实施了已氧化铬铁矿石/精矿的还原。使用的熔剂由硅石源(石英)和石灰组成。采用受控气氛的高温炉，实施了还原实验。下表中给出了使用的原料及其组成。表1原料及其组成(wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>在1400-155(TC的低温下进行了关于还原的实验研究。使用超出还原矿石中的氧化铁(Fe203)和氧化铬(Cr203)所需的化学计量碳要求30-50%的煤还原剂。基于所设计的特定的炉渣，以如下方式实施熔剂的添加，即石英的添加在超出氧化铝和氧化镁溶解至炉渣中所需0-10%的范围内。石灰的添加在铬铁矿石/精矿的3-10%的范围内。在1400-155(TC的温度范围内，进行还原1.5-3.0小时。铬铁矿块产品示于图1。所述产品的样品显微结构连同相组成示于图2。可以看出，金属呈现出两相，一个铬富集相和一个其它富集相。所述铬铁矿块产品中的铬以铬碳化物(C7C3)和铁铬碳化物的形式存在。表2中给出了生产得到的铬金属块和炉渣产物的化学组成。金属块的直径在0.5-25cms的范围内。金属和炉渣相分离明显，其在水中淬火之后可通过物理分离方法分离。表2铬金属块和炉渣的化学组成<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>反应机理铬铁矿石/精矿中FeO的氧化打开了尖晶石结构，这由于空位的形成而提高了铬铁矿尖晶石的反应性。铬铁矿石的氧化还有助于縮短还原时间。在没有石灰作为熔剂的情况下，铬铁矿石/精矿的还原机理通常按如下步骤进行。在1200至160(TC下铬氧化物与碳反应，形成Cr3Cr2、Cr7C3中的一种。3Cr203+13C—2Cr3C2+9C0(1150-1200°C)27CR3C+5Cr0—13CrC+15C0(1200-1600°C)在更高的温度下Cr7C3与Cr23C6反应，最终在高于1820C的温度下，Cr金属是最占优势的产物。然而，由于使用石灰作为熔融组分，炉渣形成反应对于在更低的温度下进行氧化铬的还原发挥重要作用。在作为熔融组分的石灰的存在下，炉渣形成反应在更低的温度下发生，这通过融化在炉渣中促进了还原。附图详沭图1显示了通过还原氧化的铬铁矿石/精矿而生产的铬金属块的照片视图。图2显示了铬金属块的显微结构。图3显示了生产铬金属块的工艺流程图。制月优應輔材白勺糊图3显示了商业生产铬金属块的工艺流程图。铬铁矿石/精矿的氧化(1)在流化床(2)回转炉(2)中进行，那里还提供了热空气(3)喷吹装置。将氧化后的矿石/精矿送入存储仓(4)，在氧化单元附近提供了一个还原仓(5)和一个熔剂仓(6)。然后，将氧化后的矿石在混合器(7)中混合，并在与煤还原剂和熔剂(硅石，石灰)混合后将其送入造球机(8)。将球团送入转底炉(9)中进行还原。将从转底炉(9)获得的金属和炉渣产物送入一个物理分离单元(11)中进行铬金属块(12)和炉渣(13)的分离。关键特征<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求通过低温预氧化的铬铁矿石/精矿生产铬金属块的方法，包括-具有如下化学组成的铬金属块Cr50-60％C3.0-6.0％Si0.7-1.0％S0.01-0.03％P0.003-0.04％所述金属块的直径在从0.5-2.5cms的范围内。2.生产铬金属块的方法，包括在90(TC的低温下在炉子中氧化铬铁矿石/精矿(Cr:Fe比在从1.0至3.3的范围内)；-在混合器(7)中将氧化矿与还原剂煤和熔剂(石灰，硅石)混合；-在造球机(8)中将混合物造球；-在1400-160(TC的温度下在转底炉(9)中还原球团，禾口-在分离单元(11)中将铬金属块与炉渣分离。3.如权利要求2所述的方法，其中获得铬矿50-70%的金属化。4.通过低温预氧化的铬铁矿石/精矿生产铬金属块的方法，其基本上如本文参照附图和数字所描述和图解。5.由上述方法生产的铬金属块，所述方法基本上如本文参照附图和数字所描述和图全文摘要由铬铁矿石/精矿生产铬金属块的方法包括在900℃的温度下在炉子(2)中氧化包含在从1.0至3.3范围内的Cr∶Fe比的铬铁矿石/精矿(1)；将氧化矿(4)与还原剂煤(5)和熔剂(石灰，硅石)(6)混合(7)；将混合物造球(8)；在1400与1600℃之间的温度下在转底炉(9)中还原球团；在分离单元(11)中将如此生产的铬金属块(12)与炉渣(13)分离。文档编号C22C27/00GK101765670SQ200880017195公开日2010年6月30日申请日期2008年2月12日优先权日2007年5月24日发明者G·U·卡普尔,S·M·拉奥,V·D·塔塔瓦德卡申请人:塔塔钢铁有限公司