高碳铬铁基本知识介绍
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铬铁产品知识1)铬铁矿石用途:铬铁矿石主要用来冶炼铬系合金,铬系合金包括(碳素铬铁、中低碳铬铁、微碳铬铁、真空铬铁、硅铬合金、氮化铬、金属铬等。
)(2)中国铬铁矿的分布状况&主要生产矿山西藏是我国铬铁矿的主要产区,主要矿山包括:(1)罗布莎铬矿 (2)东巧铬矿 (3)山南7号新疆是我国第二大铬铁矿产区,主要矿山包括:(1)萨尔托海铬矿 (2)鲸鱼铬矿甘肃是目前我国第三大铬矿生产省(区),主要生产矿山是大道尔吉铬矿其他生产矿山还有青海的玉石沟、百经寺、三岔;内蒙古的贺根山和索伦山等矿山。
(3)中国生产铬铁矿合金的重点企业共有10家,它们分别是:北京的首钢铁合金厂;辽宁的锦州铁合金(集团)股份有限公司、辽阳铁合金集团公司;吉林的吉林铁合金厂;上海的上海申佳铁合金有限公司;江苏南京铁合金厂;浙江横山铁合金厂;湖南的湖南铁合金厂;四川的峨眉铁合金(集团)股份有限公司,重庆市的重庆铁合金厂。
(4)中国及其世界各国的铬铁矿资源状况:铬铁矿一直是我国的短缺矿种,中国一直是处在进口国的角色。
但是世界上的铬矿资源极为丰富,现有的储量可以满足全球几百年的需求。
存在的问题是分布极为不平衡。
南非拥有世界储量的83.8%,产量的42.2%;哈萨克斯坦拥有世界储量的8.65%,产量的23.2%。
不过,中国铬铁的生产能力较大,不仅可以满足国内需要,还可出口。
通过铬铁出口和来料加工等形式,创汇换回短缺的铬铁矿。
在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种,分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。
此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。
其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。
==================注释:我国铬矿石资源特点1.矿床规模小,分布零散我国目前尚未发现有储量大于500万t的大型铬铁矿床,就是储量超过100万t的中型矿床也只有4个,它们是西藏的罗布莎、甘肃的大道尔吉、新疆的萨尔托海、内蒙古的贺根山(3756矿)。
低钛高碳铬铁生产方式的探讨张寿石王志清冶炼轴承钢时高碳铬铁作为主要的合金添加剂,而轴承钢中含有少量的钛元素后,由于氧化物系的夹杂物较硬,易在钢材表面产生“轧制缺陷”,影响轴承钢的产品质量。
从国内外高碳铬铁标准检索可知,均未将钛元素列入化学成份表中,个别标准仅在附加其它元素含量表中反映,如瑞典标准钛含量低于0.05%,美国标准钛含量低于0.5%和0.10%两个级别。
因此,高碳铬铁中含有一定的钛含量。
高碳铬铁生产是以碳质还原剂与铬矿中Cr2O3、FeO及少量的SiO2发生还原反应,生成各种形态的铁、铬复合碳化物。
铬矿与碳质还原剂中含有一定比例的钛的氧化物,一般以TiO2形式存在于原辅料中,见表一。
表一、冶炼高碳铬铁原辅料中TiO2的含量(%)名称巴矿印粉印块伊块伊粉澳矿焦碳硅石TiO2 0.18 0.13 0.11 0.08 0.09 0.28 0.08 0.02从上表可知,铬矿含TiO2的比例较高,且铬矿属自然资源,存在一定的分布不均匀性,同时与铬矿中简单氧化物的组份差异有关,这样铬矿中TiO2的比例会有所不同。
一般情况下,铬矿中镁、铁、铬的离子较多时,该矿的TiO2比例较少。
铬的熔点较高,粘度大,为使铬铁顺利地从坩埚内流出,必须提高炉温,一般情况下冶炼温度达到1883-1923K。
随着冶炼温度的上升和还原剂用量的增加,炉料中的SiO2和TiO2与碳反应生成Si和Ti以及TiC并进入合金,其反应如下:SiO2+2C=Si+2CO (1)TiO2+2C=Ti+2CO (2)TiO2+3C=TiC+2CO (3)由于TiC的熔点约为2273K以上,因此高碳铬铁冶炼中会有一定的Si和Ti含量。
正常生产情况下,高碳铬铁成份区间为,[Cr]60-65%,[Si]0.8-1.8%,[C]7.5-10%,[P]0.02-0.03%,[S]0.02-0.05%,[Ti]0.2-0.3%。
本文仅对低钛高碳铬铁生产方式的探讨,分析和掌握高碳铬铁中钛的行为,形成多渠道生产方式。
铬加入钢中能显著改善钢的抗氧化性,增加钢的抗腐蚀能力。
在许多具有特殊物理化学性能的钢中都含有铬。
钢中的铬是用铬铁添加的。
高碳铬铁用作滚珠钢(0.5%~1.45%Cr)、工具钢、模具钢(5%~12%Cr)和高速钢(3.8%~4.4%Cr)的合金剂,可提高钢的淬透性,增加钢的耐磨性和硬度。
铸铁中加入铬可提高硬度,改善耐磨性,含铬0.5%~1.0%便可改善其机械性能。
高碳铬铁和炉料级铬铁大量用作冶炼不锈钢(AOD或VOD法)的炉料,降低生产成本。
中、低碳铬铁用于生产中、低碳结构钢、渗碳钢,制造齿轮、高压鼓风机叶片、阀板等。
微碳铬铁用于生产不锈钢、耐酸钢、耐热钢和电热合金等。
本技术介绍了一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,包括如下步骤:(1)使用中频感应炉熔化高碳铬铁合金;(2)将铁水导入转炉,由转炉上安装的顶底复吹系统对铁水进行降钒处理。
所述顶底复吹系统包括安装在转炉顶部和底部的氧枪;其中,底部氧枪持续喷吹惰性气体,顶部持续喷吹氧化性气体。
本技术一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,有效地降低了高碳铬铁中的钛含量,避免了钛在特种钢中出现坚晶点,改善了高温、高强度下的抗疲劳性能及耐磨性,提高了高碳铬铁的机械强度、耐磨性和抗疲劳性能。
技术要求1.一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,其特征在于,包括如下步骤:(1)使用中频感应炉熔化高碳铬铁合金;(2)将铁水导入转炉,由转炉上安装的顶底复吹系统对铁水进行降钒处理。
2.根据权利要求1所述的一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,其特征在于,所述顶底复吹系统包括安装在转炉顶部和底部的氧枪;其中,底部氧枪持续喷吹惰性气体,顶部持续喷吹氧化性气体。
3.根据权利要求2所述的一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,其特征在于,所述顶部氧枪喷吹粉末状氧化剂。
4.根据权利要求3所述的一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,其特征在于,所述粉末氧化剂包括二氧化锰、氧化铁或氧化铬中的一种或以上。
技术说明书一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺技术领域本技术涉及金属冶炼领域,具体是一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺。
背景技术在轴承钢生产过程中钛与溶解在钢液中的氮结合生成几乎不溶于钢液中的氮化钛。
氮化钛的熔点高达2930℃,在钢液冷却过程中,其呈弥漫分布而夹杂在钢锭中。
由于氮化钛的硬度较大,使得轴承钢的使用寿命受到影响。
轴承钢中的钛主要来源于高碳铬铁。
现有技术中缺乏一种可以降低高碳铬铁中的钛含量的冶炼工艺。
技术内容本技术的目的是提供一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,可以有效降低高碳铬铁中的钛含量。
本技术采用的技术方案是:一种低钛高碳铬铁的冶炼工艺,包括如下步骤:(1)使用中频感应炉熔化高碳铬铁合金;(2)将铁水导入转炉,由转炉上安装的顶底复吹系统对铁水进行降钒处理。
矿热炉冶炼高炭铬铁的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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咼碳铬铁配料计算方法、基本知识1、 元素、分子式、分子量铬 Cr — 52 铁 Fe — 56 硅 Si — 28镁一24三氧化二铬Cr 2O 3 —152氧化镁MgO — 402、 基本反应与反应系数 Cr 2O 3+3C=2Cr+3CO 氧 0 —16 碳 C —12铝一27二氧化硅Si02 — 60三氧化二铝Al 2O 3 — 102Cr 2O 3的还原系数是0.6842FeO+C=Fe+CO3、Cr/Fe 与 M/A(1)Cr/Fe 是矿石中的铬和铁的重量比,Cr/Fe 越高合金中Cr含量越高(2) M/A 是矿石中的MgO 和AI 2O 3的重量比,M/A 表示矿石的难易熔化的程度,一般入炉矿石 M/A 为1.2以上较好。
1公斤Cr 2O 3还原成Cr 2 52 2 523 160.6842公斤还原1公斤Cr 用C3 12 2 520.3462公斤还原1公斤Fe 用C12 560.2143公斤SiO 2+2C=Si+2CO还原1公斤Si 用C2 12 280.8571 公斤二、计算条件1、焦炭利用率90%2、铬矿中Cr还原率95%3、铬矿中Fe还原率98%4、合金中C9%,Si0.5%三、原料成份举例说明:铬矿含水4.5%焦炭固定碳83.7%,灰份14.8%,挥发分1.5%,含水8.2% 主要成分表四、配料计算按100公斤干铬矿(104.5公斤铬矿)计算(1 )合金重量和成份100公斤干铬矿中含Cr, 100 X0.2826=28.26 公斤进入合金的Cr为28.26 X0.95=26.85 公斤进入合金中的Fe 为100 X0.1013 X0.98=9.93 公斤 合金中铬和铁占总重量的百分比是(100-9-0.5 ) %=90.5%合金重量为(26.85-9.93 )+0.905=40.64 公斤合金成分为:(2)焦炭需要量的计算3.66公斤总用 C 量是:9.30+2.13+0.17+3.66=15.26 公斤 入炉 C : 15.26 -^0.9=16.96 公斤 入炉干焦炭:16.96 -0.837=20.26 公斤 入炉焦炭:20.26 +(1-0.082)=22.07 公斤 (3 )硅石配入量计算还原26.85公斤Cr 用C : 26.85 3 12 2 52 9.30公斤还原9.93公斤Fe 用C :9.9312 56 2.13 公斤还原0.2公斤Si 用C :0.22 12 280.17公斤合金增C :加硅石前的炉渣成分SiO2:来自矿石:100 X0.1145=11.45 公斤来自焦炭20.26 X0.148 X0.458=1.37 公斤进入合金:0.2 600.43公斤28SiO2 含量是11.45+1.37-0.43=12.39 公斤Al 2O3:来自矿石:100 X0.1218=12.18公斤来自焦炭:20.26 X0.148 X0.309=0.93 公斤Al 2O 3 含量是12.18+0.93=13.11 公斤MgO :来自矿石:100 X0.1932=19.32 公斤来自焦炭:20.26 X0.148 X0.0172=0.05 公斤MgO 含量是19.32+0.05=19.37 公斤这样,AI2O3与MgO 含量的和是13.11 + 19.37=32.48 公斤13 11A-M 二元系中AI2O3: ―.— = 40%32.48MgO 髦=6°%在A-M-S 三元相图找出AI2O340%的点自顶点作连线交1700 C温度线,再作平行线与右边相交于SiO2=34%的点。
铬铁钼铁钒铁
铬铁、钼铁和钒铁都是铁合金,下面为你简单介绍:
- 铬铁:含铬量不小于52.0%的铁和铬的合金。
根据含碳量的不同,铬铁可以分为微碳铬铁、低碳铬铁、中碳铬铁、高碳铬铁、真空法微碳铬铁、低钛高碳铬铁、氮化铬铁、硅铬合金等不同类型。
- 钼铁:由钼和铁组成的铁合金,一般含钼量在55.0%至75.0%范围内。
它的主要用途是在炼钢中作为钼元素的添加剂。
钢中加入钼可使钢具有均匀的细晶组织,并提高钢的淬透性,有利于消除回火脆性。
钼同其他元素配合在一起,广泛地应用于生产不锈钢、耐热钢、耐酸钢和工具钢。
- 钒铁:含钒量在35.0%至85.0%范围内的铁和钒的合金。
根据含碳量的不同,钒铁可以分为微碳钒铁、低碳钒铁、中碳钒铁、高碳钒铁等不同类型。
这些铁合金在工业生产中都有重要的应用,如不锈钢制造、工具钢生产等。
高碳铬铁成分影响因素及控制措施作者:张慧凤来源:《企业技术开发·下旬刊》2016年第08期摘要:高碳铬铁主要用于不锈钢生产,文章首先对其要用途进行了分析,然后对其冶炼工艺原理及操作分行了探讨,最后研究了合金中各种成分的影响因素和控制措施。
关键词:高碳铬铁;成分;影响因素;控制措施中图分类号:TF641.3.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)24-0173-021 用途高碳铬铁主要用于不锈钢生产,其中200系不锈钢含铬量约在16%,300系不锈钢含铬量约在25%,400系不锈钢含铬量约在14%。
铬铁需求量最大的300系不锈钢也是不锈钢生产中最大比例的产品。
用作含碳较高的滚珠钢、工具钢和高速钢的合金剂,提高钢的淬透性,增加钢的耐磨性和硬度;用作铸铁的添加剂,改善铸铁的耐磨性和提高硬度,同时使铸铁具有良好的耐热性;用作无渣法生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁的含铬原料;用作电解法生产金属铬的含铬原料;用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。
2 冶炼工艺原理及操作2.1 冶炼工艺高碳铬铁的冶炼方法有高炉法、电炉法、等离子炉法等。
使用高炉只能制得含铬在30%左右的特种生铁。
目前,含铬高的高碳铬铁大都采用熔剂法在矿热炉内冶炼。
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。
碳还原氧化铬生成Cr2C2的开始温度为1 373 K,生成Cr7C3的反应开始温度1 403 K,而还原生成铬的反应开始温度为1 523 K,因而在碳还原铬矿时得到的是铬的碳化物,而不是金属铬。
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。
2.2 冶炼高碳铬铁的原料冶炼高碳铬铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。
铬矿中Cr2O3≥40%,Cr2O3/∑FeO≥2.5,S0.07%,MgO和Al2O3含量不能过高,粒度10~70mm,如是难熔矿,粒度应适当小些。
焦炭要求含固定碳不小于84%,灰分小于15%,S硅石要求含SiO2≥97%,Al2O3≤1.0%,热稳定性能好,不带泥土,粒度20~80 mm。
一、铬铁渣和铬盐渣的生成机理铬铁是生产不锈钢的最重要的原料,不锈钢中的含铬量一般不低于12%,不锈钢的主要用途为室内外装饰和日常生活用品。
铬铁种类分为高碳、中碳、低碳和微碳铬铁。
高碳铬铁的生产方法目前主要采用电炉(矿热炉)法生产,属于有渣法冶炼,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。
碳还原氧化铬生成Cr3C2的开始温度为1103℃,生成Cr7C3的反应开始温度1133℃,在1733℃开始形成Cr。
由于生产中使用的铬矿综合品位为40-43%,使用的焦炭中灰分一般在10-15%,在正常的回收率下,焦炭将铬矿中的铬元素和铁元素还原出来形成铬铁合金(铬含量50-60%)。
同时矿石和焦炭中的其他元素(Al、Mg、Si)以渣的形式随铁水流出。
正常情况下每2.0-2.5吨铬矿在0.5-0.6吨焦炭还原下可生成1吨铬铁合金同时产生1.2吨铬铁渣。
由于是在还原条件下生成的铬铁渣,所以不存在6价铬。
在形成机理上,铬铁渣和铬盐渣有着明显的区别。
铬盐渣为生产金属铬(有别于铬铁合金)和铬盐过程中产生的有毒固废。
由于自然状态下铬元素以三氧化二铬的形式存在于自然界,而在金属铬和铬盐的生产过程中存在一个必须的步骤就是将3价铬转变为6价铬的水溶液,然后通过结晶-铝热反应形成金属铬或者直接结晶析出铬酸盐和重铬酸盐用于其他化工产业的原料。
在这样的生产过程中无论是生产废液还是废渣中都存在一定量的6价铬,一般情况下每生产1吨铬盐就会生成2-3吨铬盐渣即我们通常说的铬渣,这种铬渣对环境危害较大,分别位于《国家危险废物名录》中261-043-21和261-044-21。
我国也出台了《铬渣污染治理环境保护技术规范》和《铬污染综合整治方案》专门对这种铬渣如何处理进行了规定。
其中《铬渣污染治理环境保护技术规范》中对铬渣(铬盐渣)的解毒方法主要有干法解毒和湿法解毒两种,干法解毒即将铬渣和碳质还原剂粉碎后送如回转窑还原。
《铬污染综合整治方案》中明确指出“铬渣主要产生于铬盐行业及少数金属铬企业的重铬酸钠生产过程中,尤以采用有钙焙烧生产工艺的铬盐生产企业产生的数量最多”。
高碳铬铁冶炼渣型的选择注:本文与上文从不同方面来解析《高碳铬铁炉渣的电冶特性》,宜三篇文章同时互研。
一、使用不同成分铬矿时造渣剂的选择1、高Al2O3铬矿造渣剂的选择象南非、菲律宾某些铬矿、我国的新疆铬矿,Al2O3含量高达20%以上,比一般铬矿高一倍,如果只加硅石造渣是很难顺利炼得高碳铬铁的,此时终渣电导率仅为0.75×102S/m,粘度为3.8泊。
将导致炉内功率不足,电极下插过深,局部炉渣过热度高,合金硅超标,出铁口严重冲刷,冶炼不能顺利进行。
在加入硅石的同时,再配入适量的白云石,则炉况可大为改善,其终渣成分、熔点、粘度、电导率均可适合碳铬的冶炼要求。
如下例是100㎏铬矿注:在上表中配入白云石后的粘度及电导率的估算有由来,因为9.26%的CaO含量不可能不在粘度和电导率上反应出来。
如果把CaO计入MgO中,将会有该三元渣中将会括号内的数据,此数据对应的电导率为1.3×102S/m,若不含9.26%的CaO ,其电导率为1.0×102S/m。
本文提出了一种说法:电导率与炉渣特性因子K成正比。
K=(I C a·Ca2+%+I Mg·Mg2+%)/(I Si·Si4+%+I Al·Al3+%)I—阳离子与氧间的吸引力;%--原子百分数。
大。
2、使用MgO/Al2O3高的铬矿时的造渣剂像喀里多尼亚和苏联某些铬矿其MgO/Al2O3高达3以上,如仅用硅石作为熔剂时,由于炉渣导电性能太高,电极难以下插,炉底温度低,化料速度慢,炉渣流动性差。
可适当配搭铝土矿,同时增加渣中SiO2和Al2O3的含量,可降低导电特性因子K值,达到降低电导率的目的。
如下例中新喀里多尼亚矿的使用:3、使用高SiO2易熔难还原铬时造成直接经济损失渣剂的选择有些矿的SiO2含量大于10%,MgO/Al2O3低,且主要主晶相晶粒粗大,解理纹少,脉石主要由斜方辉石、石英和镁橄榄石组成。
高碳铬铁的检测方法我折腾了好久高碳铬铁的检测方法,总算找到点门道。
最初我真是瞎摸索,连从哪儿下手都不知道。
我就先去查了些资料,资料上说化学分析是比较常规的方法。
那时候我想,这不就像我们做菜看菜谱一样嘛,按步骤来就得了。
我就试着从最基本的成分检测开始。
首先是铬含量的检测,这个可把我折腾惨了。
我按照资料上说的,用某种化学试剂进行反应,然后看沉淀或者溶液颜色的变化来判断铬的含量。
但是呢,我第一次做的时候,完全没有控制好反应的条件,什么温度啊,试剂的用量啊,都没把握好。
就像做菜盐放多了一样,整个反应的结果乱糟糟的,根本没法准确判断铬的含量。
我还试过用仪器检测,像光谱仪这种。
这仪器看起来特别高大上,就像一个超级精密的机器人一样。
我想着这总能轻松搞定了吧。
可是我又犯了错,我没有对样品进行很好的预处理。
仪器是很精密,但如果样品本身就没处理好,就像让机器人去拿一个掉到很刁钻位置的东西,它也没办法准确工作。
后来慢慢有经验了。
比如说又做铬含量检测的时候,我认真地调整反应的每一个环节。
试剂滴加的时候,就像给花浇水一样,一小滴一小滴的小心翼翼。
还有温度控制,我找了个稳定的加热设备,就像给反应创造了一个舒适的小窝。
把这些细节做好了,检测出来的结果就靠谱多了。
关于碳含量的检测,也是费了不少周折。
我试过燃烧法,把高碳铬铁样品放在特定的装置里燃烧,然后检测燃烧产生的二氧化碳来计算碳含量。
刚开始的时候,装置的密封性没处理好,就像瓶子有个小漏洞,气都跑了一部分,结果肯定是不准确的。
后来检查好多遍,把这些漏洞都补上了,检测结果才合理起来。
还有不确定的地方呢,有时候我总担心在样品采集环节是不是就出了问题。
这就像做蛋糕,如果最开始用的面粉本身就有问题,后面再怎么精心烘焙也做不出好蛋糕。
但是关于这个怎么保证采集的高碳铬铁样品是最具代表性的,我还在摸索当中。
要是你也想检测高碳铬铁,一定不要着急,就像我一样慢慢试错,多注意那些小细节,说不定也能找到自己合适的检测方法。
铁合金——中、低、微碳铬铁比较中、低、微碳铬铁比较摘要:比较了中、低、微碳铬铁的不同牌号,冶炼方法及原理,简单阐述了铬铁冶炼的工艺流程及中、低、微碳铬铁在不同领域的用途,讨论了不同冶炼方法的优缺点。
归纳了目前世界上较为先进的冶炼铬铁合金技术。
关键字:中低微碳铬铁冶炼方法牌号新工艺铬是最重要的合金元素之一。
我国铬矿资源较贫乏,所用铬矿主要依靠进口。
向钢中加铬合金元素,一般都使用不同牌号的铬铁合金。
按其含碳量可分为高碳铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁和微碳铬铁。
一、铬系合金牌号比较:中碳铬铁:FeCr69C1.0~2.0~4.0、FeCr55C100~200~400低碳铬铁:FeCr69C0.25~0.50、FeCr55C25~50微碳铬铁:FeCr69C0.03~0.06~0.10~0.15、FeCr55C3~6~10~15二、冶炼方法中低碳铬铁的冶炼方法主要有两种:高碳铬铁精炼法和电硅热法。
中低碳铬铁多用于中低碳合金结构钢,铬钢,合金结构钢,制造齿轮、高压鼓风机叶片等。
高碳铬铁精炼法又分为用铬矿精炼高碳铬铁和用氧气精炼高碳铬铁。
用铬矿精炼高碳铬铁时,精练炉渣具有较大的粘度和较高的熔点,冶炼过程温度必须是较高的,因此,电耗高,炉衬寿命短,含碳量也不易降下来,用氧气吹炼高碳铬铁具有较大的优越性。
如生产率高,成本低,回收率高等。
吹氧精炼是节能工艺,与电硅热法相比,每吨中铬可节电1600~2200kWh/t,生产率高。
但到目前为止,它还不能取代电硅热法生产微碳铬铁一级品。
微碳铬铁的冶炼方法有电硅热法、热兑法、真空法等。
微碳铬铁主要作用为提高钢抗氧化性和耐腐蚀性,如不锈钢,用于石油、化工、汽车制造、建筑工业等。
日前传统的生产方法还是电硅热法。
电硅热法就是在电炉内造碱性炉渣的条件下,用硅铬合金中的硅还原铬矿中铬和铁的氧化物,从而制得中低碳铬铁。
电硅热法冶炼中低碳铬铁,对设备和原料的要求及熔炼操作工艺基本上与电硅热法冶炼微碳铬铁相同,只是中低碳铬铁含碳量较微碳铬铁高,因而可以使用固定式电炉和自焙电极,作为还原剂使用的硅铬合金的含碳量也可以相应地高一些。
高碳铬铁高炉生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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高碳铬铁的生产需要多种原料,包括铬矿石、焦炭、硅石等。
高碳钢化学成分高碳钢是一种非常重要的金属材料,其化学成分可以归纳为元素碳和铁,并以合金形式中含元素硅、磷、锰、铬、锌等。
高碳钢的特点是高碳含量、长寿命、耐腐蚀、耐摩擦磨损耐冲击。
因此,它被广泛应用于工业生产,例如制造机械设备的零部件、制造车辆的零部件、制作各种金属器具等。
高碳钢的主要成分是碳和铁,这两种元素是高碳钢存在和发展的根基,它们构成了高碳钢的主要成分,可以直接影响钢的性能。
1、碳。
碳是高碳钢的基本元素,碳含量对钢的性能有很大影响,碳含量越高,钢的屈服强度、耐磨性和硬度越高,但韧性越低,形状稳定性也越差,注塑性也越差,高碳钢的碳含量一般在0.6-1.5%。
2、铁。
铁是高碳钢的主要成分,它对钢的抗拉强度和塑性有重要影响。
铁中含有两种结构:α-Fe和γ-Fe,α-Fe结构的铁有更高的硬度,而γ-Fe结构的铁则具有更高的塑性,能够使钢保持一定的弹性。
3、合金元素。
钢中含有大量微量元素,这些微量元素形成合金,大致可以分为含硅、磷、锰、铬、锌五大类元素,它们对钢的性能有很大影响,它们可以改变钢的淬透性和断裂韧性,其中磷可以提高钢的断裂韧性,而锰和锌可以提高钢的淬透性和耐腐蚀性,硅可以提高钢的高温强度,铬可以提高钢的强度等。
高碳钢的各种元素有各自特性,只有结合多个元素,才能获得协同作用,才能满足机械特性要求,从而获得高碳钢。
高碳钢的详细化学成分组成就有及就明显,这需要结合各种不同的元素来取得。
综上所述,高碳钢的化学成分可以归纳为元素碳和铁,并以合金形式中含元素硅、磷、锰、铬、锌等。
高碳钢的力学性能取决于碳和铁的比例以及各种微量元素所起的作用,因此,在设计和制造高碳钢时,需要精确的控制其化学成分的组成,以及合金元素的含量及其形式,这样会使高碳钢具有更好的力学性能。
铬铁的生产成本铬铁的生产成本主要是铬矿。
在目前的生产条件下,国内的高碳铬铁生产通常选择组合配矿冶炼铬铁的方式。
即选用2-4种不同产地的进口铬矿。
有的配用少量西藏铬矿,还有偶尔添加微量新疆铬矿的情况。
只有这样才能为了调配适宜的渣型和调控合金铬含量。
满足不锈钢生产的要求。
我国铬铁对于进口的依赖程度之深除了受到铬矿资源贫瘠的制约之外,生产工艺的限制也是一大因素。
就国内目前的条件,生产高碳铬铁的矿热电炉容量以6.3-12.5MVA为主,而国外最大容量的电炉为107MVA,普通的也达到多为25--30MVA。
所以国内大多数铬铁厂生产的高碳铬铁中Cr含量通常高于62%。
如果要生产出含铬量52-55%的铬铁唯有使用低铬铁比铬矿,进口的南非及澳大利亚矿为主要来源。
这也是为什么铬铁生产的负荷正常推高是时候,高位品矿价格吃香的主要原因。
例如:由于前两个月铬铁市场的低迷及外盘报价的居高不下,港口矿商减少了高品味矿的进口。
现在伴随着铬铁询盘的微增及生产原料的消耗,铬矿的原料采购又算跟进,港口高品位铬矿的稀缺就成了领衔主演的棘手问题。
目前,高品位矿在询盘增加的支撑下,价格挺在110元/铬以上。
7月23日连云港港口铬矿提货价,巴基斯坦42%块矿112-115元/吨度,土耳其42%块矿114-120元/吨度,43%南非精粉矿在84-87元/吨度。
50%印度精粉矿115-118元/吨度。
有消息表示中国地区的南非精粉44%价格要上涨到90-92元/吨度。
【高碳铬铁生产的工艺条件】以国内某公司 12.5MVA矿热炉生产为例铬矿配比:印度精粉矿(Cr2O3>51%)——40%;澳大利亚块矿(Cr2O3 41--42)——40~50%;辅助配矿,西藏铬矿(品位50%)——10%入炉矿品位 45--46%渣铁比1:1高碳铬铁含Cr :62--63%铬收得率:91--92%基准吨铬铁生产电: kwh/t(按阿斯忙的实测数据,冶炼1吨铬铁,耗电3500度) 主要辅助消耗:焦炭(t/t合金),电极糊(t/t合金)【铬铁的生产成本的粗算方法】(吨)铬矿消耗:1.86t矿/t(冶炼1吨基准铬铁耗矿1.86吨)×以配矿组成为基准计算出的铬矿平均价格电力消耗 :按阿斯忙的实测数据,冶炼1吨铬铁,耗电3500度×单价。
高碳铬铁可行性研究报告一、引言高碳铬铁是一种重要的合金材料,具有硬度高、耐磨性好以及抗腐蚀的特点,被广泛应用于不锈钢、合金钢等领域。
随着现代工业的发展,对高碳铬铁的需求日益增加,市场潜力巨大。
因此,针对高碳铬铁的生产技术、市场需求和生产成本等方面进行可行性研究,对于企业决策和产业发展具有重要意义。
二、研究目标本报告旨在通过对高碳铬铁生产技术、市场需求和生产成本等方面的调研分析,全面了解高碳铬铁的生产和销售情况,评估高碳铬铁的生产可行性,并提出相关建议。
三、研究方法1.文献调研:通过查阅相关文献、资料,了解高碳铬铁的生产技术和市场需求等情况。
2.实地调研:走访高碳铬铁生产企业,了解其生产工艺、设备情况,以及市场销售情况。
3.统计分析:采用统计学方法,对市场需求量、价格走势、生产成本等数据进行统计分析。
四、高碳铬铁生产技术高碳铬铁是一种冶金合金,主要由铁、铬和碳组成。
其生产技术主要包括矿石选矿、还原熔炼等过程。
在生产过程中,需要掌握矿石的选择和还原熔炼的工艺,保证产品的质量和产量。
矿石选矿:高碳铬铁的主要原料是铬铁矿石,矿石中含有较高的铬和铁元素。
在选矿过程中,需要对矿石进行破碎、磨砂和选矿,提高矿石的纯度和品位。
还原熔炼:选矿后的矿石将进行还原熔炼,将铁和铬从矿石中提取出来,再经过淬火和铸造等过程,制成高碳铬铁成品。
五、高碳铬铁市场需求高碳铬铁是一种重要的冶金合金,具有硬度高、耐磨性好的特点,被广泛应用于不锈钢、合金钢等领域。
随着不锈钢、合金钢等行业的快速发展,对高碳铬铁的需求也在不断增加。
目前,高碳铬铁的市场需求量大,市场前景广阔。
六、高碳铬铁生产成本高碳铬铁的生产成本主要包括原材料成本、劳动力成本、能源成本和设备折旧等方面。
在生产过程中,需要耗费大量的电力和燃料,因此能源成本占据了较大的比重。
此外,劳动力成本和设备折旧也是影响生产成本的重要因素。
七、高碳铬铁生产可行性分析1.市场需求:高碳铬铁具有广泛的市场需求,应用领域广泛,市场前景广阔。
高碳铬铁市场前景分析引言高碳铬铁是一种重要的合金材料,广泛应用于冶金、化工等行业。
本文将对高碳铬铁市场的前景进行分析,包括市场规模、市场趋势、市场驱动力等方面,为相关从业者提供参考。
市场规模分析高碳铬铁市场规模受到多个因素的驱动,包括经济发展、工业需求等。
根据统计数据,过去几年高碳铬铁市场规模稳步增长。
据预测,未来几年高碳铬铁市场将保持稳定增长,主要受益于增长中的新兴经济体的工业化进程和全球不锈钢需求的增加等。
市场趋势分析1. 产业转型升级随着技术的不断发展,高碳铬铁市场正经历着产业转型升级。
传统的高碳铬铁生产方式存在一定的环境污染问题,新兴技术和工艺的应用将推动市场向更加环保、高效的方向发展。
2. 地缘政治因素的影响高碳铬铁市场的发展还受到地缘政治因素的影响。
国际贸易摩擦、地缘政治局势的变化等都可能对市场造成不确定性影响。
相关从业者需要密切关注政治动态,做好市场风险管理。
3. 环保需求的增加随着全球环境意识的提升,对环保产品的需求也不断增加。
高碳铬铁等合金材料在环保领域的应用前景广阔,新兴市场对环保、可持续发展的需求将成为市场增长的重要推动力。
市场驱动力分析1. 工业需求的增加高碳铬铁作为重要的冶金合金,广泛应用于不锈钢、合金钢等行业。
随着全球经济的发展以及新兴经济体的工业化进程加快,对高碳铬铁的需求也将持续增加。
2. 技术进步的推动技术进步将推动高碳铬铁市场的发展。
随着新材料、新工艺的不断涌现,高碳铬铁的生产成本不断降低,品质和效能也得到了提升。
同时,技术进步还将带来新的应用领域和市场机会。
3. 人口增长和城市化进程全球人口增长和城市化进程将带动对基础建设的需求增加,高碳铬铁在建筑、交通等领域有重要应用。
随着人口增长和城市化进程的加快,高碳铬铁市场将迎来新的增长机遇。
结论综上所述,高碳铬铁市场具有良好的发展前景。
市场规模稳步增长,市场趋势向产业转型升级、环保需求和地缘政治因素的综合影响方向发展。
高碳铬铁基本知识介绍
铬是有光泽的灰色金属,密度,熔点1857℃,沸点2672℃,有延展性,但含氧、氢、碳
和氮等杂质时变得硬而脆。铬的化学性质不活泼,常温下对氧和水汽都是稳定的,铬在高于
600℃时开始和氧发生反应,但当表面生成氧化膜以后,反应便缓慢,当加热到1200℃时,
氧化膜被破坏,反应重新变快。高温下,铬与氮、碳、硫发生反应。铬在常温下就能和氟作
用。铬能溶于盐酸、硫酸和高氯酸,遇硝酸后钝化,不再与酸反应。铬能与镁、钛、钨、锆、
钒、镍、钽、钇形成合金。铬及其合金具有强抗腐蚀能力。
在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种,分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐
类。此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨
石中。具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物,它们的化学通式为(Mg、Fe2+)(Cr、
Al、Fe3+)2O4或(Mg、Fe2+)O(Cr、Al、Fe3+)2O3,其Cr2O3含量为18%~62%。常见的
铬矿物有:(1)铬铁矿,化学成分为(Mg、Fe)Cr2O4,介于亚铁铬铁矿(FeCr2O4,含FeO %、
Cr2O3 %)与镁铬铁矿(MgCr2O4,含Mg %、Cr2O3 %)之间,通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬
铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系,晶体呈细小的八面体,通常呈粒状和致密块状集
合体,颜色为黑色,条痕呈褐色,半金属光泽,硬度,密度~,具弱磁性。铬铁矿是岩浆成
因矿物,产于超基性岩中,当含矿岩石遭受风化破坏后,铬铁矿常转入砂矿中。铬铁矿是炼
铬的最主要的矿物原料,富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。(2)富铬类晶石,又称铬铁
尖晶石或铝铬铁矿,化学成分为Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%。(3) 硬铬尖晶石,
化学成分为(Mg、Fe)(Cr、Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%。富铬类晶石和硬铬尖晶石的形
态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。工业生产金属铬的方法有铝还原法、硅还
原法、碳还原法和电解法。
铬是重要的战略物资之一,由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性,在冶金工
业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。
在冶金工业中,铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产
多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢,如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠
轴承钢、弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种
钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可
缺少的材料。
在耐火材料中,铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。铬铁矿在化学工业
主要用来生产重铬酸钠,进而制取其他铬化合物,用于颜料、纺织、电镀、制革等工业,还
可制作催化剂和触媒剂等。
我国已查明的铬铁矿区分布于全国13个省、市、自治区。其中以西藏的储量为最多,其
次是内蒙古、新疆、甘肃,其余北京、青海、河北、吉林、湖北、陕西、山西、四川、云南
等9个省的储量较少。我国铬铁矿的矿床规模较小,分布区域不均衡,开发利用条件较差。
铬铁矿是我国的短缺矿种,储量少且产量低,每年消费量的80%以上依靠进口。
高碳铬铁
别名:高碳铬铁又称大眼铬
自然属性:自然块,每块重量不得大于15公斤,尺寸小于20*20mm的铬铁块的重量不得
超过铬铁总重量的5%。
牌号:高铬以50%含铬量作为基准量考核单位
状态:自然块,每块重量不得大于15公斤,尺寸小于20*20mm的铬铁块的重量不得超过
铬铁总重量的5%。
国标标准:GB/T5683-1987
包装:根据需方要求,可以采用散装、袋装和桶装。
产地:吉林、营口、内蒙古、山西、四川等
注意事项:材质、粒度(铬铁以50%含铬量作为基准量考核单位)。
应用领域:铬铁是生产不锈钢的最重要的原料,主要应用于生产不锈钢、滚珠轴承钢、
工具钢、渗氮钢、热强钢、调质钢、渗碳钢和耐氢钢,这是由于铬在不锈钢中的起决定作用,
决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都一定含有一定数量的铬。不锈钢
的耐蚀性主要来源于铬。实验证明,只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高,因
此,不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。所以铬铁矿的供需状况是和不锈钢市场的供需状
况息息相关的。
高碳铬铁的原料:高碳铬铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。铬矿中Cr2O3≥40%,
Cr2O3/∑FeO≥,S<%,P<%,MgO和Al2O3含量不能过高,粒度10~70mm,如是难熔矿,粒
度应适当小些。
焦炭要求含固定碳不小于84%,灰分小于15%,S<%,粒度3~20mm。
硅石要求含SiO2≥97%,Al2O3≤%,热稳定性能好,不带泥土,粒度20~80mm。
高碳铬铁的物理性质:
铬铁应呈块状,每块重量不得大于15kg,尺寸小于20×20mm铬铁块的重量不超过铬铁
总重量的5%
需方对粒度有特殊要求时,由供需双方另行商定。
铬铁的内部及其表面不得有肉眼显见的非金属夹杂物,但铸锭表面涂料不净时,允许其
少量存在。
取样化验方式:大堆验证取样:批量不足10吨时,应从不同部位随机采取不少于10个小
样;批量为10吨以上,不足30吨时,应从不同部位随机采取不少于20个小样;批量为30吨以
上时,应从不同部位随机采取不少于30个小样。每个小样重量应大约相等,其块度不小于
20*20mm。取样总量应不少于批量的%。所取小样应全部破碎至10mm以下,用四分法缩分至
1-2kg,混匀后分成两等份,一份制样作分析用,一份作保留样。
包装验证取样:每批应随机选取不少于10%的包装件。在每件中随机采取重量大约相等
的一块小样,其块度不小于20*20mm,小样不得少于8个,最多30个。所去小样应全部破碎至
10mm以下,用四分法缩分至1-2kg,混匀后分成两等份,一份制样作分析用,一份作保留样。
牌号及用途
牌号 化学成分/%
Cr C Si P S
范围 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ
≥ ≤
67C
FeCr55C600
67C
FeCr55C1000
高碳铬铁(含再制铬铁)主要用途
(1)用作含碳较高的滚珠钢、工具钢和高速钢的合金剂,提高钢的淬透性,增加钢的耐
磨性和硬度; (2)用作铸铁的添加剂,改善铸铁的耐磨性和提高硬度,同时使铸铁具有良好
的耐热性; (3)用作无渣法生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁的含铬原料; (4)用作电解法
生产金属铬的含铬原料; (5)用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。
冶炼工艺
高碳铬铁的冶炼方法有高炉法、电炉法、等离子炉法等。使用高炉只能制得含铬在30%
左右得特种生铁。目前,含铬高的高碳铬铁大都采用熔剂法在矿热炉内冶炼。
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。碳还原氧化铬生成
Cr2C2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。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。
冶炼高碳铬铁的原料
冶炼高碳铬铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。
铬矿中Cr2O3≥40%,Cr2O3/∑FeO≥,S<%,P<%,MgO和Al2O3含量不能过高,粒度
10~70mm,如是难熔矿,粒度应适当小些。
焦炭要求含固定碳不小于84%,灰分小于15%,S<%,粒度3~20mm。
硅石要求含SiO2≥97%,Al2O3≤%,热稳定性能好,不带泥土,粒度20~80mm。