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朝陽重型建材機械制造有限公司

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各種型號回轉窯預還原+電爐法生產鉻鐵新工藝
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訪問次數:314更新時間:2019-01-18 09:02:26

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產品簡介
在冶金工業上,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼,如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。金屬鉻主要用于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。
產品介紹

回轉窯預還原+電爐法生產鉻鐵新工藝

一、鉻鐵的用途

□□在冶金工業上,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼,如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。金屬鉻主要用于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船,以及國防工業生產等*的材料。

□□在耐火材料上,鉻鐵礦用來制造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。

□□鉻鐵礦在化學工業上主要用來制取其他鉻化合物,用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業,還可制作催化劑和觸媒劑等。

鉻鐵礦是我國的短缺礦種,儲量少,產量低,每年消費量的80%以上依靠進口。

二、鉻鐵生產技術的發展

□□在20世紀60年代以前,采用電爐法生產不銹鋼工藝,很難脫碳,不銹鋼的含碳量取決于原材料的含碳量,這樣就要嚴格限制爐料的含碳量,只能選擇低碳鉻鐵作為不銹鋼冶煉的主要鉻來源。生產低碳鉻鐵,必須生產硅鉻合金,這就需要由一定高溫強度的塊狀鉻礦生產含碳4%~6%的高碳鉻鐵。

□□在20世紀60年代末期發明了氫氧脫碳法(AOD)和真空吹氧脫碳法(VOD)之后,情況就*改變了,由于降碳保鉻過程合理化,碳得以優先氧化脫除,不但簡化了不銹鋼生產工藝,降低了成本,而且還使鉻鐵產品結構發生了變革。低碳鉻鐵使用量顯著下降,而對高碳鉻鐵的需求量就大大地增加了。由于不銹鋼生產成本大大降低,從而對不銹鋼地需求量隨之增加,同樣對高碳鉻鐵地需求量也相應增加了。     

□□隨著不銹鋼精煉技術的不斷進步和推廣應用,以及采用計算機控制不銹鋼的生產過程和原料選配,對鉻鐵的含碳量和含鉻量要求不嚴了,因而可以直接使用由儲量大而開采費用低的低鉻鐵礦,通常含碳量6%~9%,含鉻量50%~55%。由于爐料級鉻鐵的使用,使得不銹鋼的生產成本明顯降低,因而在很短時間內又使高碳鉻鐵被爐料級鉻鐵所取代。目前西方國家不銹鋼廠在冶煉中幾乎全部使用爐料級鉻鐵,因而爐料級鉻鐵已經成為市場上一種重要的工業商品。

□□在20世紀70年代,爐料級鉻鐵開始在容量小的埋弧電爐內高效地生產。隨著鉻礦地大量開采,優質塊礦越來越少,資源日趨緊張,價格也越來越貴,同時不銹鋼生產高速發展,產量劇增,對鉻鐵地需求量也急劇增加,對鉻鐵地需求量也急劇增加。為了降低成本和適應市場需要,日本、南非和芬蘭等國家相繼建立了一批大容量級新型電爐,由于入爐鉻礦主要是粉礦和易碎塊礦,為了保持大電爐的高效率,就必須大力改善爐料的質量。因此,各國相繼開發出預還原球團、燒結球團和壓球等粉礦預處理工藝技術投入生產。

□□日本昭和電工公司發明的SRC法,將鉻粉礦和焦粉混合、干燥、研磨、再加膨潤土和水在圓盤造球機上造球,球團在鏈篦機中干燥和預熱,再送至回轉窯進行預還原,還原率再60%以上。高溫預還原球團與焦炭、硅石和白云石配料,送入封閉電爐冶煉成鉻鐵。這種工藝的主要特點是電耗低,鉻回收率高,焦炭省。

□□芬蘭奧托昆普公司開發出燒結球團預熱工藝,將鉻粉礦再濕式球磨機中研磨,再鼓式過濾機中過濾,濾餅和膨潤土混合,用造球盤制成球團,送入雙爐身豎爐中燒結,燒結球團和焦炭、硅石配料送電爐爐頂預熱回轉窯中預熱后,直接進入封閉電爐冶煉鉻鐵,這種工藝的主要特點是電耗低,鉻回收率高,操作平穩。

□□進入20世紀80年代以后,隨著工業發達國家能源短缺,特別式電費迅速上漲,以及人工費用的提高,許多鉻鐵電爐關閉停產,鉻鐵生產向鉻礦資源豐富、電力充足、勞動力便宜的國家發展,同時不銹鋼用途的擴大,使用量增加,導致不銹鋼工業迅速發展,造成鉻鐵短缺,價格突漲,導致鉻鐵生產的又一次飛速發展。不少硅鐵電爐改煉鉻鐵,又新建一批鉻鐵生產大廠,開發出新的鉻鐵生產工藝技術。

□□我國一方面到南非、津巴布韋、哈薩克斯坦、印度等鉻資源豐富的國家進行投資新建鉻鐵礦山和鉻鐵廠,采用*技術和設備生產鉻鐵;另一方面對國內的鉻鐵生產技術進行改進,對生產設備進行改造,并新建鉻鐵電爐,進口鉻礦與開發國產鉻礦,生產鉻鐵。

□□總之,世界鉻鐵生產技術的不斷發展,因為不銹鋼工業的發展對鉻鐵的發展起著引導作用,即由供求法則所形成的鉻鐵市場與不銹鋼工業的情況緊密相關。

□□爐料級鉻鐵和高碳鉻鐵是目前不銹鋼生產所用鉻的主要來源。

□□由于產品質量和生產成本的需要,鉻鐵生產廠家必須高效生產,追求利益zui大化,這也促進優化和開發那些使用便宜原材料。節省能源和勞動力、技術簡單可靠、操作平穩容易、同時投資又省的新技術。朝陽重型建材機械制造有限公司研制出適應中國的新工藝:

三、朝陽重型建材機械制造有限公司主要工藝流程簡述

  1. 原料儲存、配料、粉磨、混合
  2. 配料鉻粉礦、還原劑、粘結劑全部入庫。鉻粉礦、還原劑按比例送入球磨機進行粉磨,粉磨后按比例與粘結劑計量后送入到強力混料機中混合,使物料含有一定的水份,以便下一工序的造球作業。
  3. 成球及預熱
  4. 經過混合的物料經造球機制成一定強度和粒徑的生球。合格的料球經皮帶機均布于烘干預熱機上,與回轉窯窯尾850-950℃左右的熱煙氣接觸充分干燥和預熱。預熱后的物料直接進入回轉窯進行煅燒。
  5. 鉻礦煅燒、熱裝入爐及窯尾廢氣處理
  6. 預熱后的球團被連續加入到回轉窯內,在還原氣氛下進行焙燒,還原焙燒使球團中的鐵、鉻氧化物與碳反應生成碳化物。焙燒后球團有一層堅硬的外皮,球的強度較高,形成具有一定強度和理化性能的成品球團。回轉窯出來的球團進入緩沖倉經稱重倉計量后與硅石、焦炭按比例直接熱裝加入電爐冶煉。
  7. 本項目實施后的指標如下:
  8. 冶煉電耗降低28%,由電爐法的3500kwh/t降低至回轉窯球團+電爐法的2500kwh/t。兩種方案相差1000kwh/t。
  9. 焦碳用量減少30%,由電爐法的580kg/t降至回轉窯球團+電爐法的400kg/t。
  10. 原料成本降低,目前,同品位塊礦價格較高,而粉鉻礦價低,其差價根據市場情況而定,目前差價為650元左右。
  11. 總之,此回轉窯預還原球團+電爐法是目前*的工藝方案。

四、朝陽重型建材法鉻鐵生產線優點

回轉窯預還原球團+電爐法工藝生產線有如下優點:

  1. 設備工藝簡單,維修方便;
  2. 投資少,見效快;
  3. 能耗少,降低生產成本;
  4. 生產成本低,投資回收期短;
  5. 物料使用的是鉻礦粉,而不是價格高的鉻塊礦;
  6. 環保效果好,。
  7. 由其是在嚴重缺電的國家*此工藝

五、回轉窯預還原球團+電爐生產線與電爐生產線同產量性能指標對比一覽表(以日產500噸為例)

項目

朝陽重型建材法

回轉窯預還原球團+電爐法

電爐法

熔煉能源

煙煤 + 焦粉 + 電

焦粉 +電

能耗

太高

電爐型號

33000KVA一臺

23000×2臺

2000-2500kw/t

3000-3500kw/t

焦煤

400kg/t

580kg/t

原礦物料

粉鉻礦

塊礦

物料原礦價格

一次性設備投資

略高

正常

鉻鐵回收率

95%

95%

單位成本

太高

利潤率

很低或無

投資回收期

短期回收

很長或無

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