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高碳铬铁的冶炼工艺与原理.doc

高碳铬铁的冶炼工艺与原理

不會累不會醉不會倒_
2017-11-14 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《高碳铬铁的冶炼工艺与原理doc》,可适用于人力资源领域

高碳铬铁的冶炼工艺与原理,一、矿热炉,高碳铬铁的生产方法有电炉法、竖炉(高炉)法、等离子法和熔融还原法。竖炉法现在只生产低铬合金(Cr<,)较高铬含量(例如Cr>,)的竖炉法生产工艺尚处在研究阶段后两种方法是正在探索中的新兴工艺因此绝大多数的商品高碳铬铁和再制铬铁均采用电炉(矿热炉)法生产。电炉冶炼具有以下特点:,()电炉使用电这种最清洁的能源。其他能源如煤、焦炭、原油、天然气等都不可避免地将伴生的杂质元素带入冶金过程。只有采用电炉才能生产最清洁的合金。,()电是唯一能获得任意高温条件的能源。,()电炉容易实现还原、精炼、氮化等各种冶金反应要求的氧分压、氮分压等热力学条件。,主要技术参数,根据生产的品种和年产量首先确定炉用变压器的额定容量选择变压器的类型(三相或三台单相)、工作电压和工作电流。然后确定电炉的几何参数包括电极直径电极极心圆直径(或电极中心距)炉膛直径炉膛深度护壳直径炉完高度等。所有这些参数通常采用经验公式计算并参照国内外生产实践进行选定。部分冶炼高碳铬铁的还原电炉主要技术参数列于表。,表部分还原电炉主要技术参数,变压器容量电极直径极心圆直径炉膛直径炉膛深度使用电压VKVAmmmmmmmm级,组成结构,埋弧式还原电炉由炉体、供电系统、电极系统、烟罩(或炉盖)、加料系统、检测和控制系统、水冷却系统等组成。,二、工艺流程,原料的选取,冶炼高碳烙铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。其中焦炭以及硅石作为还原剂。,()铬矿,世界铬铁矿矿床主要分布在东非大裂谷矿带、欧亚界山乌拉尔矿带、阿尔卑斯喜马拉雅矿带和环太平洋矿带。近南北向褶皱带中的铬铁矿资源量占世界总量的,以上。其中南非、哈萨克斯坦和津巴布韦占世界已探明铬铁矿总储量的,以上占储量基础的,以上仅南非就占去了约的储量基础。,选矿原则:由于铬是用途最多的金属而且在“战略金属”中列第一位。当今世界拥有铬矿资源的国家或资源缺乏的国家都在加紧铬矿石选矿的研究其选别方法有:,)重选:如跳汰、摇床、螺旋溜槽、重介质旋流器等。,)磁电选:包括高强场磁选、高压电选。,)浮选和絮凝浮选。,)联合选:如重选电选。,)化学选矿:处理极细粒难选贫铬矿。,在上述铬矿选矿方法中生产上主要采用重选方法常采用摇床和跳汰选别。有时重选精矿用弱滋选或强磁选再选进一步提高铬精矿石的品位和铬铁比。,铬矿搭配原则:在高碳铬铁的实际生产中往往需要选择合适的矿种搭配以及搭配比例。铬矿搭配的原则主要有:,)合适的铬铁比(CroFeO)。一般来说冶炼含铬量大于,的合金要求入炉综合矿的CroFeO比值大于而冶炼含铬量大于,的合金要求此比值大于。,)合适的MgOAlo比值。它不但影响熔渣的导电性能和还原性能而且影响合金的含碳盘。在实际生产中使用MgOAlo比值偏低的铬矿需配足量的焦炭以增加焦炭层的厚度一方面是为了保证炉底不易损坏另一方面也是为了增加未还原矿核在焦炭层的滞留时间。减少渣中跑铬。,)合适的块度搭配。单独使用粉矿时易造成粉矿烧结使料面透气性变差严重破坏了冶炼气氛使用块度大的铬矿易增加精炼层厚度造成合金含碳量偏低。,)合适的熔化性能。单纯使用易熔铬矿会造成成渣过早使熔化速度快于还原速度易造成渣中跑铬高现象单纯使用难熔铬矿会增厚精炼层出现大量未还原矿核以及合金含碳量偏低等现象给正常冶炼带来了很大的困难。合理搭配铬矿使熔渣有合理的熔点对改善经济指标非常重要。,()还原剂,在合金生产中使用最为普遍的是最便宜的一种还原剂冶金焦“碎块”(高炉用焦经筛选后的筛下焦)。由于炼焦用煤的质量及焦化厂生产焦炭的条件不同碎焦块的质量也各异(但是它们有一个共同的缺点就是电阻不高反应性能欠佳灰分和硫、磷的含量较高同时水分含量也较高而且还不稳定。,焦炭中含有的硫主要是有机琉及大量的硫化物还有少量的硫酸盐和极少量以碳中固溶体状态存在的元素硫。焦炭的磷含量也各不相同。焦块具有海绵状组织并有大量的裂纹其气孔率波动于,,范围内焦炭的视密度为tm。,焦炭的性质依其块度不同而变化如表所示。,表焦炭性质随块度变化情况,块度mm挥发分含量,灰分固定碳,块度为mm的焦块的电阻比焦粒(mm)低,,。生产铁合金用焦炭在破碎时产生的粉末量应尽量少这一点是非常重要的而且灰分成分应尽可能有利于所炼的铁合金品种。,原料的处理,原料的质量要求:,A原料的品位和纯洁度:冶炼要求原料尽可能高的品位。纯洁度高的原料可以取得高产、优质、低消耗的效果,B原料中的有害杂质:原料中的杂质以硫磷最为有害因为它们进入铬铁合金后最终将影响钢和钢材的质量。,C原料的粒度:原料粒度是否合适对冶炼进程是有很大的影响。原料粒度过大会造成不易熔化还原因难导电性增加使渣量增大炉况恶化冶炼的各项技术经济指标变坏。但如原料粒度过小粉末多则会使炉料的透气性不好电极周围压力大造成刺火。而且粉末料易熔化会使上层炉科烧结而悬料导致塌料其结果是电极不稳刺火塌料频繁未还原料直接进入坩埚同样会使技术经济指标变坏。因此对矿热炉的原料粒度应有严格的要求。,铬矿中Cro,,CroΣFeO,s,,P,,MgO和Alo含量不能过高粒度mm如系难熔矿粒度应适当小些。,焦炭要求含固定炭不小于,灰分小于,S,(,粒度mm。,硅石要求含SiO,Alo,(o,热稳定性能好不带泥土粒度一mm。,原料的干燥:,A原料的干燥也很重要特别是焦炭更需干燥。因为使用湿焦有以下几方面缺点:,()焦炭孔隙度大故吸水性很强。焦炭中水分的波动首先影响到炉料中固定炭配比的准确性其次水分的蒸发也消耗热量。特别当塌料时湿料直接进入坩埚区吸收大量的热使耗电量增加。上述因素直接影响炉况的稳定性造成操作困难产量下降单位电耗增加。,()湿焦破碎后其粉末常把筛孔堵塞或使筛孔变小结果焦末筛不下来使焦炭中粉末增多。,()湿焦炭装入到闭炉易使料管堵塞产生悬料当料崩塌时会带入空气炉内压力迅速增高有可能产生爆炸事故。,干燥焦炭可用转简干燥机。转筒干燥机的直径为m长m通入转筒的热风温度为这种干燥机每小时每立方米容积能蒸发水分kg。,破碎与筛分:,由于入护的原料有一定的粒度规格而使用直接从矿山开采远来的矿石往往不能满足这个要求因此必须先进行破碎筛分达到所规定的粒度才能入炉使用。,目前破碎铬矿和硅石的设备大多使用颚式破碎机。矿石在不动颚板和可动颚板之间进行破碎(偏心轴旋转时通过连杆与推扳使可动颚板作前后往复运动达到压矿排矿的目的。,矿热护要求焦炭的粒度比矿石小。对冶炼要求小粒度的原料或焦炭可采用对辊破碎机破碎。对辊破碎机由铸铁机架和一组互相对滚的水平轴组成对辊的辊面是乎的也可以有一条宽为mm深mm的小槽。对辊为硬面铸铁件其质量好坏影响其使用寿命质量好的对辊一般使用个月。对辊破碎机的碎矿比一般为。,原料的输送与称量:,原料破碎后再筛分经过称量配料送到炉顶料仓通过料管加入炉或送至加料平台。,上料(即原料的输送)设备与称量必须简单可靠目前采用的上料方式有以下两种:,一种是用皮带运输机将料达到料仓然后按配料比在配料车(又称作称量车)将料配好卸人炉顶料仓。配料车上装有可开式料斗和称料用的弹簧秤配料车挂在电葫芦上。电葫芦沿着炉子周围的单轨运行配料工借电钮装置开动料仓的给料机依次将炉料按要求配比称好送至一定的料仓。,另一种上料方式是用上料小车沿斜桥将炉科送到炉顶平台。上料小车在原料仓用杠杆式秤配料配好的炉料卸入上料小车然后用卷扬机从斜桥把炉料运到炉顶平台上再用小车把料推到炉顶料仓。在用手工加料的小电炉上配好的炉料直接送到加科平台上。配料时称量的准确度要求达到kg。,炉料的混合是靠下料和倒运时进行的。所以在称量时应当把密度较小的料配在底部以便下料时达到混合均匀的目的。,原料的预处理,为降低高碳铬铁生产设备的造价各厂都趋向使用大型还原封闭电炉这些电炉必须使用硬块铬铁矿。由于硬块铬铁矿供应困难这就迫使各厂使用价廉的碎铬铁矿和粉矿但这类矿必须经过预处理才能人炉。因此铬矿粉的预处理是铬铁生产厂的重要环节:,造球工艺:铬矿资源中块矿只占总量的,其余,是粉矿。有相当一部分铬矿居于易碎矿石在开采和贮存过程中极易碎裂成细小的颗粒。即使强度高的块矿在加工过程也产生大量的细粉。粉矿直接入炉不仅会造成大量有用元素随炉渣和炉气流失还会直接威胁电炉的运行安全。此外生产过程产生的大量粉尘也需要造块处理。目前球团和造块工艺已经成为铬铁生产工艺流程的重要组成部分主要球团生产工艺有冷压块(又称冷固结球团)、热压块、蒸汽养生球团、碳酸化球团、烧结球团、预还原球团等。常用造球设备有压块机、圆筒造球机、因盘造球机等。,焙烧工艺过程:原料矿石中通常含有大量的高价氧化物、化合水、碳酸盐和硫化物。焙烧是在适当温度和气氛条件下使矿石发生脱水、分解、氧化、还原过程改善入炉矿石的物理性质和化学组成。,烧结工艺:烧结是利用矿石出现熔化或矿石与焙剂之间的固固反应产生液相来润湿和粘结矿石颗粒冷却后形成多孔的具有足够强度的烧结矿的工艺过程。烧结过程是物质表面能降低的过程。粉矿具有较高的分散度其比表面积大于相同质量的块矿。烧结后的矿物表面积减少体系的自由能ΔG降低。这是个自发进行的过程。,高碳铬铁的冶炼,冶炼基本原理,电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是在电弧加热的高温区用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物(称为电碳热法。埋弧还原电炉是电炉的一种在铬铁生产中用于对矿石等炉料进行还原熔炼。其持点是正常熔炼过程中电弧始终埋在炉料之中。,按炉口形式分为高烟罩敞口式、矮烟罩敞口式(将高烟罩降低后短网由烟罩上部引入的一种改进型)、半封闭式和封闭式种(见下图)。前两种为早期使用的形式日趋淘汰。目前广泛采用的是半封闭式和封闭式。,,,其中半封闭式还原电炉应用最广这种电炉(特别是中、小型的)便于观察和调整炉况可适应不同原料条件有利于改炼品种。电炉烟罩多为矮烟罩演变而成的半封闭罩通常在其侧部设置若干个可调节启闭度的炉门以便既可在需要加料、捣炉操作时开启又可按要求控制进风量调节炉气温度实现烟气除尘甚至余热利用。封闭式还原电炉亦即带炉盖的密闭电炉炉内产生的煤气由导管引出再经净化处理后可回收利用。为便于操作检修并保证安全运行封闭电炉炉盖上设置若干个带盖的窥视、检修和防爆孔。这类电炉操作和控制技术要求较高。图所示则为全封闭式还原电炉冶炼车间剖面图主要由配料站、主厂房及辅助设施等组成。,冶炼操作,电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是在电弧加热的高温区用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物(称为电碳热法。埋弧还原电炉是电炉的一种在铬铁生产中用于对矿石等炉料进行还原熔炼。其持点是正常熔炼过程中电弧始终埋在炉料之中。,,冶炼操作工艺:电炉熔剂法生产高碳铬铁采用连续式操作方法。原料按焦炭、硅石、铬矿顺序进行配料以利混合均匀。敞口炉通过给料槽把料加到电极周围料面呈大锥体。封闭炉由下料管直接把料加入炉内。无论是敞口炉还是封闭炉均应随着炉内炉料的下沉而及时补充新料以保持一定的料面高度。,电炉内所发生化学反应生产高碳铬铁的主要过程是:碳还原氧化铬生成CrC的开始温度为K生成CrC的反应开始温度K而还原生成铬的反应开始温度为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。因此只能得到含碳较高的高碳铬铁。而且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。实际生产中炉料在加热过程中先有部分铬矿与焦炭反应生成CrC随着炉料温度升高(大部分铬矿与焦炭反应生成CrC温度进一步升高三氧化二铬对合金起精炼脱碳作用。,氧化铁还原反应开始温度比三氧化二铬还原反应开始温度低因而铬矿中的氧化铁在较低的温度下就充分地被还原出来并与碳化铬互溶组成复合碳化物降低了合金的熔点。同时由于铬与铁互相溶解使还原反应更易进行。下面是赠送的团队管理名言学习,不需要的朋友可以编辑删除!!!谢谢!!!、沟通是管理的浓缩。、管理被人们称之为是一门综合艺术“综合”是因为管理涉及基本原理、自我认知、智慧和领导力“艺术”是因为管理是实践和应用。、管理得好的工厂,总是单调乏味,没有仸何激劢人心的事件发生。、管理工作中最重要的是:人正确的事,而不是正确的做事。、管理就是沟通、沟通再沟通。、管理就是界定企业的使命,幵激励和组织人力资源去实现这个使命。界定使命是企业家的仸务,而激励不组织人力资源是领导力的范畴,二者的结合就是管理。、管理是一种实践,其本质不在于“知”而在于“行”其验证不在于逻辑,而在于成果其唯一权威就是成就。、管理者的最基本能力:有效沟通。、合作是一切团队繁荣的根本。、将合适的人请上车,不合适的人请下车。、领导不是某个人坐在马上指挥他的部队,而是通过别人的成功来获得自己的成功。、企业的成功靠团队,而不是靠个人。、企业管理过去是沟通,现在是沟通,未来还是沟通。、赏善而不罚恶,则乱。罚恶而不赏善,亦乱。、赏识导致成功,抱怨导致失败。、世界上没有两个人是完全相同的,但是我们期待每个人工作时,都拥有许多相同的特质。、首先是管好自己,对自己言行的管理,对自己形象的管理,然后再去影响别人,用言行带劢别人。、首先要说的是,CEO要承担责仸,而不是“权力”。你不能用工作所具有的权力来界定工作,而只能用你对这项工作所产生的结果来界定。CEO要对组织的使命和行劢以及价值观和结果负责。、团队精神是从生活和教育中不断地培养规范出来的。研究发现,从小没有培养好团队精神,长大以后即使天天培训,效果幵不是很理想。因为人的思想是从小造就的,小时候如果没有注意到,长大以后再重新培养团队精神其实是很困难的。、团队精神要从经理人自身做起,经理人更要带头遵守企业规定,让技术及素质较高的指导较差的,以团队的荣誉就是个人的骄傲启能启智,互利共生,互惠成长,不断地逐渐培养员工的团队意识和集体观念。、一家企业如果真的像一个团队,从领导开始就要严格地遵守这家企业的规章。整家企业如果是个团队,整个国家如果是个团队,那么自己的领导要身先士卒带头做好,自己先树立起这种规章的威严,再要求下面的人去遵守这种规章,这个才叫做团队。、已所不欲,勿斲于人。、卓有成效的管理者善于用人之长。、做企业没有奇迹而言的,凡是创造奇迹的,一定会被超过。企业不能跳跃,就一定是循着一个规律,一步一个脚印地走。、大成功靠团队,小成功靠个人。、不善于倾听不同的声音,是管理者最大的疏忽。关于教师节的名人名言|教师节名人名言、一个人在学校里表面上的成绩,以及较高的名次,都是靠不住的,唯一的要点是你对于你所学的是否心里真正觉得很喜欢,是否真有浓厚的兴趣……邹韬奋、教师是蜡烛,燃烧了自己,照亮了别人。佚名、使学生对教师尊敬的惟一源泉在于教师的德和才。爱因斯坦、三人行必有我师焉择其善者而从之,其不善者而改之。孔子、在我们的教育中,往往只是为着实用和实际的目的,过分强调单纯智育的态度,已经直接导致对伦理教育的损害。爱因斯坦、丼世不师,故道益离。柳宗元、古之学者必严其师,师严然后道尊。欧阳修、教师要以父母般的感情对待学生。昆体良、机会对于不能利用它的人又有什么用呢?正如风只对于能利用它的人才是劢力。西蒙、一日为师,终身为父。关汉卿、要尊重儿童,不要急于对他作出戒好戒坏的评判。卢梭、捧着一颗心来,不带半根草去。陶行知、君子藏器于身,待时而劢。佚名、教师不仅是知识的传播者,而且是模范。布鲁纳、教师是人类灵魂的工程师。斯大林、学者必求师,从师不可不谨也。程颐、假定美德既知识,那么无可怀疑美德是由教育而来的。苏格拉底、好花盛开,就该尽先摘,慎莫待美景难再,否则一瞬间,它就要凋零萎谢,落在尘埃。莎士比亚、养体开智以外,又以德育为重。康有为、无贵无贱,无长无少,道之所存,师之所存也。韩愈、谁若是有一刹那的胆怯,也许就放走了并运在这一刹那间对他伸出来的香饵。大仲马、学贵得师,亦贵得友。唐甄、故欲改革国家,必先改革个人如何改革个人?唯一斱法,厥为教育。张伯苓、为学莫重于尊师。谭嗣同、愚蠢的行劢,能使人陷于贫困投合时机的行劢,却能令人致富。克拉克、凡是教师缺乏爱的地斱,无论品格还是智慧都不能充分地戒自由地发展。罗素、不愿向小孩学习的人,不配做小孩的先生。陶行知、少年进步则国进步。梁启超、弱者坐失良机,强者制造时机,没有时机,这是弱者最好的供词。佚名有关刻苦学习的格言、讷讷寡言者未必愚,喋喋利口者未必智。、勤奋不是嘴上说说而已,而是要实际行劢。、灵感不过是“顽强的劳劢而获得的奖赏”。、天才就是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感。、勤奋和智慧是双胞胎,懒惰和愚蠢是亲兄弟。、学问渊博的人,懂了还要问学问浅薄的人,不懂也不问。、人生在勤,不索何获。、学问勤中得。学然后知不足。、勤奋者废寝忘食,懒惰人总没有时间。、勤奋的人是时间的主人,懒惰的人是时间的奴隶。、山不厌高,水不厌深。骄傲是跌跤的前奏。、艺术的大道上荆棘丛生,这也是好事,常人望而却步,只有意志坚强的人例外。、成功,艰苦劳劢正确斱法少说空话。、骄傲来自浅薄,狂妄出于无知。骄傲是失败的开头,自满是智慧的尽头。、不听指点,多绕弯弯。不懂装懂,永世饭桶。、言过其实,终无大用。知识愈浅,自信愈深。、智慧源于勤奋,伟大出自平凡。、你想成为并福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。、自古以来学有建树的人,都离不开一个“苦”字。、天才绝不应鄙视勤奋。、试试幵非受罪,问问幵不吃亏。善于发问的人,知识丰富。、智者千虑,必有一失愚者千虑,必有一得。、不要心平气和,不要容你自己昏睡!趁你还年轻,强壮、灵活,要永不疲倦地做好事。、说大话的人像爆竹,响一声就完了。鉴难明,始能照物衡唯平,始能权物。、贵有恒何必三更眠五更起,最无益只怕一日曝十日寒。、刀钝石上磨,人笨人前学。以人为师能进步。、宽阔的河平静,博学的人谦虚。秀才不怕衣衫破,就怕肚子没有货。

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