一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法
【专利摘要】本发明提供一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，将铬铁粉矿、硅铬合金粉、氧化钙粉混合均匀，再进行微波加热处理，然后使渣金分离，所得金属即为块状低碳铬铁合金。所得低碳铬铁合金经化学分析：其成分达到标号FeCr55C25的低碳铬铁二级品成分要求，其主要成分：Cr含量≧52.0%，C含量≦0.25%。本发明微波加热速度快，反应均匀，从而降低了反应温度，极大的降低了金属的烧损；在能耗方面比传统的生产工艺更加高效节能；还原温度低，有害气体排放少，有利于节能、环保；微波加热具有不接触的特性，避免了引入其它杂质对低碳铬铁合金的影响，尤其是避免了电炉冶炼石墨电极的损耗对铬铁合金增碳的影响。
【专利说明】一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，属于微波冶金【技术领域】。【背景技术】
[0002]铬铁矿一直以来是我国的短缺矿种，需要大量进口。铬铁矿主要用于生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金按碳含量不同分为高碳铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁、微低碳铬铁等。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐性、耐磨、耐氧化、耐高温的特殊钢种，除此之外，铬铁合金还多用于铸造、化工等其它工业。
[0003]公知的低碳铬铁生产工艺，主要是采用电炉冶炼技术。随着对能源利用的日趋重视，开发节能型生产低碳铬铁的工艺，已经是不可阻挡的趋势。微波作为一种新型的加热能源，其显著优点是可以实现对粉状物料的快速选择性加热，避免传统加热方式带来的粉状物料传质传热不均匀的现象。随着对微波硅热法生产低碳铬铁技术的不断完善和优化，其潜力将难以估计。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明的目的是提供一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，经过下列各步骤:
(O备料:按铬铁粉矿占物料总质量的30-45%、硅铬合金粉占物料总质量的15-25%、氧化钙粉占物料总质量的40-50%，将铬铁粉矿、硅铬合金粉、氧化钙粉混合均匀；
(2)微波加热:将步骤(I)所得混合物进行微波加热，先升温至1300-1370°C，并保温40-50min，再升温至1450-1500°C，然后使渣金分离(根据金属液与渣液密度的差异，其中金属液远大于渣液，金属液沉积于坩埚底部，渣液则漂浮于上部)，所得金属即为块状低碳铬铁合金。
[0005]所得低碳铬铁合金经化学分析:其成分达到标号FeCr55C25的低碳铬铁二级品成分要求，其主要成分:Cr含量兰52.0%，C含量兰0.25%。
[0006]所述微波加热是在微波功率为1500W，频率为2.45GHz下进行的。
[0007]微波作为一种绿色高效的加热方法，利用其对物料的选择性加热的优势，同时由于微波加热速度快，反应均匀，从而降低了反应温度，极大的降低了金属的烧损；在能耗方面比传统的生产工艺更加高效节能。并且本发明相对于传统电炉冶炼技术，采用微波加热物料，避免了电炉冶炼过程中石墨电极的损耗对铬铁合金增碳的影响，此技术也为微碳铬铁的生产提供了前景。
[0008]微波硅热还原法冶炼低碳铬铁的主要反应如下:
【权利要求】
1.一种微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，其特征在于经过下列各步骤: (O备料:按铬铁粉矿占物料总质量的30?45%、硅铬合金粉占物料总质量的15?25%、氧化钙粉占物料总质量的40?50%，将铬铁粉矿、硅铬合金粉、氧化钙粉混合均匀； (2)微波加热:将步骤(I)所得混合物进行微波加热，先升温至1300?1370°C，并保温40?50min，再升温至1450?1500°C，然后使渣金分离，所得金属即为块状低碳铬铁合金。
2.根据权利要求1所述的微波硅热还原法生产低碳铬铁的方法，其特征在于:所述微波加热是在微波功率为1500W，频率为2.45GHz下`进行的。
【文档编号】C22B5/04GK103436699SQ201310385609
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】彭金辉, 吴奎霖, 陈建, 贾静岩, 吴高凯 申请人:昆明理工大学