我国铬铁合金生产与发展
“纯氧顶吹转炉” 研究总院合作, 先后研究成功 和 “纯氧顶底双吹转炉” , 吹炼中碳、 低碳铬铁。 国家 “六五”科技攻关项目—— — “真空纯氧顶吹转炉” 吹炼微碳铬铁, 虽通过鉴定, 但尚未实际应用。 横 山厂也上了 & “ 5 纯氧顶吹转炉 ” 吹炼中碳铬铁, 在延长炉龄及控制合金含碳量方面取得了一定 经验。辽阳厂也建成了 & 5 纯氧顶吹转炉。横山 厂在氧气转炉上开发了高铬低磷微碳铬铁。 吹氧精炼是节能工艺, 与电硅热法相比, 每 吨中铬可节电 ! #$$ + ) )$$ 678 9 5, 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。 !# % 真空固态脱碳法生产微碳铬铁 吉林厂于 !"#& 年开始试验,#$ 年代末建成 年产能力约 & $$$ 5。 这 一套 # 123 真空电阻炉, 种工艺冶炼强度低, 工艺简单, 易机械化, 产品质 量好, 其含碳量可达 $. $!’ 以下, 成本低, 铬回 收率高。上海厂、 首钢厂也建了小容量真空电阻 炉, 生产真空法微碳铬铁及氮化铬产品。
作者简介 收稿日期ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ陈国翠
男, 高级工程师, !"#$ 年 % 月出生, !"&’ 年毕业于本溪钢校。
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第!期
陈国翠
我国铬铁合金生产与发展
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国的铬铁合金生产又有了迅猛的发展。 四十多年来, 我国的铬铁合金生产工艺和技 术也有了很大的改进与发展。 高碳铬铁冶炼炉大 型化 ! "#$%& ’ 封闭回收煤气; 硅铬合金冶炼采用 摇包降碳工艺, 提高了产品质量; 精炼铬铁冶炼 “硅铬堆底法” “以氧 采用 新工艺, 纯氧顶吹转炉 “真空固态 代电” 生产中碳铬铁。 () 年代建成了 “波伦法” 脱碳” 新工艺, 工艺, 生 *) 年代采用了 产的铬铁合金品种齐全, 主要技术经济指标达到 了国际先进水平。与此同时, 我国铬铁合金产量 也有了迅速增长。
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结束语
经过 /$ 多年的发展,我国已成为世界铬铁
生产大国之一, 生产工艺和技术水平有了很大改 进, 铬铁合金质量及其主要技术经济指标均达到 了世界先进水平。我国铬铁合金生产工艺齐全, 不但有成熟的电热法,而且发展应用了氧气精 炼、 真空固态脱碳法及波伦法等先进工艺。但在 铬铁合金生产与技术上还存在一定问题, 如“精 料入炉、 球团、 压块还未形成生产能力, 生产电炉 大部分偏小, 大型化的较少, 环境污染严重, 部分 乡镇铬铁生产厂家的产品质量较差, 消耗高, 无 序竞争等。这些都有待加强管理和改善。
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也试验过, 因原料等原因没有进行下去。
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炼钢电炉, !"#$ 年投产,微铬一级品率仍很低 “回渣引弧” % !&’ ( 。!"#) 年采用 工艺, 一级品率 有了较大提高 % #*’ ( 。 #$ 年代,横山厂、上海厂精炼电炉先后投 产, 生产微碳铬铁。横山厂精炼电炉是从西德引 进的, 适合精炼铬铁生产,他们学习吉林厂宝贵 经验, 坚持精炼方针、 合适的电气制度, 因而投产 后一级品率就较高。上海厂一级品率也较高。 三 厂生产的微碳铬铁基本上满足了国家的需要。 !"#& 年 + !"#* 年,我国精炼铬铁技术操作 有了较大改进。主要改进有以下几项: 低温强化 冶炼, 即用输入炉内电压控制炉温; 不烘炉直接 投产; 采用真空脱气; 炉底适当留铁水, 延长炉衬 寿命; 用阿尔巴尼亚块矿生产微碳铬铁成功; 采 “硅铁堆底法” 用 新工艺等等。 生产精炼铬铁用的铬矿石有: 越南精矿粉、 土 耳其精矿粉、 阿尔巴尼亚精矿粉、 印度粉矿、 伊朗 粉矿、 菲律宾粉矿、 阿尔巴尼亚块矿、 新疆矿等。 “波伦法” 改革开放后, 引进了 工艺, 生产含 铬回收率和硅利用率高。 , - $. $&’ 微碳铬铁, !"** 年横山厂聘请瑞典专家搞“波伦法”试验, 于 !"") 年设计, !""& 年动工,原定 !""/ 年投 产, 因种种原因, !""" 年才投产。上海厂 !""/ 年 委托俄罗斯设计院设计, !""0 年投产生产出含 , 化渣炉能力为 #. &123。吉 - $. $&’ 微碳铬铁, 林厂 !""# 年聘请瑞典专家来厂将 #. &123 精炼 电 炉 改 造 为 化 渣 炉 , !""4 年 也 生 产 出 含 , -$. $&’ 微碳铬铁。 此外, 吉林厂建了 & 台 #. &123 精炼电炉于 !"") 年投产生产微碳铬铁,其技术经济指标与 &123 精炼电炉相近。 !# $ 氧气精炼 这是一种新工艺。 首先是上海厂与北京钢铁
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各类铬铁合金生产的发展
高碳铬铁 吉 林 厂 于 +*#( , +*#- 年 , 在 +$%&、
原苏联铬矿进行工 ./ #$%& 矿热炉上使用越南、 业规模试验, 共生产高碳铬铁 + 0"0 1, 冶炼电耗 平均 # -+) 234 5 1。 +*(0 年,在 *$%& 矿热炉上进行封闭式冶 炼高碳铬铁试验, 炉盖采用耐热混凝土,这次试 验由于烟道堵塞严重料管烧损而终止。 +*(6 年在 +"/ #$%& 矿热炉上封闭冶炼成 功, 同时完善了煤气净化系统。+*-) 年将回收的 煤气用于蒸汽锅炉, 试验 -. 天, 运行情况基本正 常。+*-0 年又进行了煤气洗涤、污水处理试验, 并先后做了许多除氰试验, 以及污水闭路循环使 用试验,取得了大量数据,为工业规模试验提供 了准确的资料。 冶炼高碳铬铁所用铬矿石 *)7 是进口的, 主要有阿尔巴尼亚块矿、 土耳其块矿、 苏联块矿、 新喀里多尼亚块矿、 南非块矿、 津巴布韦块矿、 马 达加斯加块矿、 巴基斯坦块矿等。也用过国产西 藏矿、 新疆矿。 由于矿种更换频繁, 增加了冶炼难 度,但也使我们对各国铬矿的冶炼特性有所了 解, 找到了单一矿及矿种搭配使用的经验。 改革开放以来, 吉林、 上海、 横山、 湖南等铁 合金厂的高碳铬铁向国外出口, 按照外商提出的 标准生产, 都达到了他们的要求。 为解决精料入炉, 在铬粉矿预处理方面各厂 家都做了大量的工作,如吉林厂于 -) 年代末到 “铬粉矿球团预还原和冷 先后进行了 6) 年代初,
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。铬在工业中应 用很广泛,!&S 用于化工、 !(S 用于耐高温及铸 造业, %&S 用于冶金行业。 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 * 国外称低碳铬铁 , 。 此外生产的部分硅铬合金也作为炼钢用的合金 剂、 脱氧剂, 同时它也是生产低、 微碳铬铁的中间 产品。铬铁合金是铁合金三大品种之一, 仅次于 锰硅合金。 随着炉外精炼技术的发展,超低碳不锈钢 * 0 T (/ (#S , 的生产迅猛发展, 作为微调用的微 碳铬铁含碳量必须与之相适应。然而,随着 不同牌号的 UVW、 XVW 等炉外精炼技术的发展,
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压球试验, 球团预还原度达 0)7 。 +*6* 年从日本 “ 周南电工 购入 " ))) 1 铬粉矿预还原球团进行 生产试验, 结果取得了电炉日产量提高 ()7 , 单 位电耗 " +*- 234 5 1 的好效果。 横山厂与有关院所合作, 进行了铬粉矿球团 预还原生产高碳铬铁的研究。试验结果: 预还原 率 #)7 , 节约冶炼电耗 .)7 , 节焦 0#7 , 电炉日 产量提高 ()7 。此外, 湖南厂、 上海厂都进行了 类似试验。 然而, 由于投资太大, 这项工作各厂都 未持续进行。 在设备现代化大型化方面也取得了长足进 步。 吉林厂 +*6- 年建成 + 台 "#$%& 全封闭矿热 炉。 回收煤气, 生产高碳铬铁、 运行正常。全国有 许多高碳铬铁电炉采用了电子计算机控制。 "# " 硅铬合金 “二步法” 我国都采用 生产硅铬合金。 一步法 只有吉林厂一家生产硅铬合金, () 年代, -) 年代后, 上海、 湖南、 横山等厂相继生产。 “脱硫摇包” 上海厂引进 用于硅 -) 年代末, 铬合金降碳成功,一级品率由 +67 , -)7 提高 到 *)7 以上, 脱碳率达 *(7 以上。 降低了冶炼硅 铬含硅量 ! 0#7 左右 ’ 和单位电耗,提高了日产 量。这是硅铬合金工艺上的一大革新, 保证了微 “ ” 碳铬铁新工艺 堆底法 成功。 +*6- 年,上海厂聘请法国冶金专家来厂指 “ 导 一步法” 生产硅铬合金成功。+*6* 年横山厂 “一步法” 聘请瑞典专家指导 生产硅铬合金成功, +**" 年 重 庆 铁 合 金 厂 在 +/ 6$%& 矿 热 炉 上 用 “一步法” 生产硅铬合金也获成功。 “一步法” 当今西方国家生产硅铬合金都用 , 使用大容量矿热炉 ! ") , .#$%& ’ , 压块铬矿, 气 孔大的焦炭生产。我国都是小容量电炉, 原料条 “一步法” 件也不好, 不适合 。 "# % 精炼铬铁 & 中、 低、 微碳 ’ 吉林厂于 +*#- 年在 +$%& 矿热炉上,用南 斯拉夫、 越南铬矿搭配生产中、 低碳铬铁, 单位电 耗 " 6". 234 5 1,后在 ./ # $%& 固定电炉上试 验, 用硅铬和 6.7 硅铁作还原剂, 只炼出少量的 %89+) 铬铁。+*#6 年又在 + $%& 炼钢电炉上试 “二次精炼硅铬 验, 仍未炼出微铬一级品, 后改用 合金” 获得微铬一级品。 +*#* 年新建 " 台 . $%&