鉻鐵精礦球團燒結(jié)-電爐冶煉高碳鉻鐵合金工藝及機理研究.pdf

1、鉻鐵礦是生產(chǎn)鉻鐵合金的重要原料。但是,我國鉻礦資源貧乏,保有儲量僅占世界儲量的0.15％,95％鉻鐵礦依靠進口,2008年進口量達684萬t。目前,世界鉻礦開采量約為2000萬t/a,其中粉礦(-8 mm)約占80％。雖然粉礦品位高,價格低,但在冶煉高碳鉻鐵過程中粉礦過多會使爐料透氣性變差,爐況惡化、翻渣,嚴重影響各項技術(shù)經(jīng)濟指標。因此,如何利用廉價粉礦,加強鉻礦粉的造塊是降低我國鉻系鐵合金生產(chǎn)成本、提高鉻系鐵合金市場競爭力的有效措施之

2、一。本研究主要以進口鉻鐵精礦為原料,通過球團燒結(jié)工藝提高鉻礦燒結(jié)礦產(chǎn)量和降低能耗,進而通過電爐冶煉制取高碳鉻鐵合金,為國內(nèi)有效利用此類鉻鐵精礦提供合適的途徑。
　　 本文對鉻鐵精礦球團燒結(jié)-電爐冶煉高碳鉻鐵工藝進行了研究,從鉻鐵精礦制取高碳鉻鐵。研究的主要內(nèi)容包括鉻鐵精礦粉球團燒結(jié)試驗和還原熔煉小型試驗工藝參數(shù)的優(yōu)化,并對鉻鐵精礦球團燒結(jié)固結(jié)機理進行了研究。
　　 鉻鐵精礦球團燒結(jié)試驗研究表明:在焦粉用量7％(內(nèi)配比例3

3、0％),燒結(jié)混合料水分9.5％,料層高度650mm,干燥溫度300-350℃、干燥負壓4kPa、干燥時間3min,點火溫度1100℃、點火負壓5 kPa、點火時間1.5min、燒結(jié)負壓8 kPa的條件下,取得了良好的指標:燒結(jié)礦產(chǎn)量3.01t/m2.h,轉(zhuǎn)鼓強度89.33％,固體能耗為79.19 kg/t。所得燒結(jié)礦在900℃時很難還原,但還原膨脹率只有5-6％,還原粉化率RDI+3.15大于94％,還原過程將具有較好的強度。
　

4、　 通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡等微觀檢測手段對鉻鐵精礦球團燒結(jié)固結(jié)機理進行了研究,結(jié)果表明:燒結(jié)礦主要由鉻鐵尖晶石、鎂鉻尖晶石、鎂鋁尖晶石、各種橄欖石等礦物組成,燒結(jié)礦的固結(jié)以鉻鐵尖晶石、鎂鉻尖晶石、鎂鋁尖晶石再結(jié)晶固結(jié)為主,橄欖石等液相固結(jié)為輔。焦粉內(nèi)外分加比例30:70時,球團結(jié)構(gòu)均勻,呈中孔厚壁結(jié)構(gòu),孔隙適中,強度好。
　　 對燒結(jié)成品球團燒結(jié)礦進行了還原熔煉試驗,研究了還原熔煉溫度、時間、爐渣堿度、MgO、Al2O3等因

5、素對鉻鐵合金產(chǎn)品質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,當熔煉溫度為1800℃、熔煉時間為15min時,能取得很好的熔煉效果。熔渣的堿度R2(CaO/SiO2)對渣特性影響很大,適宜的堿度為熔渣R2=1.5。,最理想的配碳量為35％,渣中適宜的MgO和Al2O3含量分別為13％和15％時,爐渣粘度較低,流動性良好,達到較為理想冶金性能。對上述影響因素進行優(yōu)化的基礎(chǔ)上,制取出鉻鐵合金,合金的化學(xué)成分為,53.76％TCr,31.57％TFe,10.04％C