供应日本YAKIN冶金工业Inconel600/601/625/686合金钢板
顶吹氧转炉法中国上海铁合金厂2.5t顶吹氧转炉生产中碳铬铁的工艺流程见图10。高碳铬铁从电炉出炉后,称量,装入顶吹氧转炉。经氧枪(拉瓦尔型喷头)喷入氧气脱碳后,倒入铁水包、浇铸。2.5t顶吹氧转炉炉型见图11。图中虚线为炉龄终了时残留炉衬的情况。合金在吹炼过程中[C]和[Si]含量变化与吹炼时间的关系见图12。入炉高碳铬铁的含硅量控制在0.5%以上,有助于吹炼温度迅速上升。吹炼终点温度约1900℃。2.5t顶吹氧转炉在吹炼终点,约78%的Cr留在中碳铬铁中,而约21%的铬氧化进入炉渣。加入75%Si硅铁还原炉渣后,约有90%的铬留在中碳铬铁中。吹炼后铬的回收率与铬铁含碳量的关系如下:
铬铁含C/%1~20.5~10.3~0.5
铬回收率/%88~9077~8570~80
生产1t中碳铬铁(C1%~2%,Cr66%)消耗高碳铬铁约1100kg,铬矿约50kg,硅铁约50kg,石灰约50kg,氧约80m。。铬回收率约90%。
德国魏斯魏勒厂用10t底吹氧转炉生产中碳铬铁。往转炉装入8t高碳铬铁(含Cr64•0%,C4.8%,Si1.0%,S0.08%)液,用氧吹炼24min。吹炼过程铬铁的温度,Cr氧化率和合金中C和Si含量的变化见图13。吹炼后得到合金的成分为Cr65•08%,C0.82%,Si0.05%,S0.04%。装入铬铁中的铬有12.8%被氧化。要减少铬氧化需提高吹炼温度,但会造成炉衬较快侵蚀。铬氧化后侵蚀炉衬造渣,所以在吹炼开始加入石灰保护炉衬。在吹炼终了炉渣中含Cr2O3约50%,加入硅铬合金还原炉渣中的Cr2O3。还原阶段用氩气代替氧吹炼5分钟。并添加石灰生成碱性渣脱硫,可以将硫降低至0.003%~0.05%。生产含C<1%合金时,铬回收率为87%~97%;而C<2%时为93.5%~98%。
低、微碳铬铁生产工艺硅铬铁合金含碳极低,能够大规模生产,价格较低,用它还原铬矿石,可以得到不同含碳量的低、微碳铬铁。用硅还原氧化铬的反应综合式为
2/3Cr2O3+Si=4/3Cr+SiO2
实质上氧化铬的还原顺序是Cr2O3→CrO→Cr。CrO属碱性氧化物,而且溶于渣中。加入石灰可以提高CrO在渣中的活度,并和SiO2生成硅酸盐,促使反应向生成Cr的方向进行。添加石灰提高渣中CaO浓度和炉渣碱度,可以获得较高的铬回收率。炉渣的熔化温度,可参考CaO-SiO2-Cr2O3三元系相图(图14)。炉渣黏度可参考1500℃下CaO-SiO2-Cr2O3三元系黏度图(图15)。用硅还原铬矿,产生的热量小,不能使合金与炉渣熔化,需要补充热量。补充热量的方法有:(1)在电炉内冶炼,输入电能补充热量,通称电硅热法。它是瑞典特乐尔赫坦(Troll-hattan)厂最早生产低、微碳铬铁的方法,故称瑞典法。(2)利用液体硅铬铁合金与铬矿和石灰的熔渣相混合,以它们的显热补充热量的方法。这就是波伦法。亦称热兑法。