冶金技術(shù)畢業(yè)論文--高碳鉻鐵的冶煉工藝與原理

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　題 目： 高碳鉻鐵冶煉工藝與原理 </p><p>　　姓 名：作 者</p><p>　　學(xué) 號(hào)：作 者</p><p>　　班 級(jí)：作

2、 者</p><p>　　專 業(yè)：作 冶金技術(shù) 者</p><p>　　系 別：作 冶金工程系 者</p><p>　　指導(dǎo)教師： 者</p><p>　　2012 年 5 月 9 日</p><p>

3、;<b>　　摘 要</b></p><p>　　高碳鉻鐵的冶煉方法有高爐法、電爐法、等離子爐法、熔融還原法等。在高爐內(nèi)只能制得含鉻在30%左右的各種生鐵,等離子爐法和熔融還原法屬于冶煉高碳鉻鐵新工藝,尚未普遍采用。目前,含鉻高的高碳鉻鐵大都采用溶劑法在礦熱爐內(nèi)冶煉。電爐溶劑法生產(chǎn)高碳鉻鐵采用連續(xù)式操作方法。冶煉過(guò)程中要隨時(shí)注意電爐的爐礦是否正常,不正常時(shí)要及時(shí)進(jìn)行處理。 &

4、lt;/p><p>　　關(guān)鍵字 爐礦； 還原劑； 負(fù)荷； 爐溫； 電流 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 前言.............................................................................................

5、...............1</p><p>　　2 電爐法冶煉高碳鉻鐵的基本原理..............................................................1</p><p>　　3 礦熱爐.........................................................................

6、...............................1</p><p>　　3.1主要技術(shù)參數(shù)..................................................................................2</p><p>　　3.2組成結(jié)構(gòu)..........................................

7、................................................2</p><p>　　4 工藝流程....................................................................................................2</p><p>　　4.1原料的選取.........

8、...........................................................................3</p><p>　　4.2原料的處理....................................................................................5</p><p>　　4.2.1

9、原料的質(zhì)量要求..........................................................5</p><p>　　4.2.2原料的干燥..................................................................5</p><p>　　4.2.3破碎與篩分.....................

10、............................................6</p><p>　　4.2.4原料的輸送與稱量......................................................6</p><p>　　4.2.5原料的預(yù)處理..................................................

11、............7</p><p>　　4.3高碳鉻鐵的冶煉..........................................................................8</p><p>　　4.3.1冶煉基本原理.............................................................8<

12、;/p><p>　　4.3.2冶煉操作.....................................................................9</p><p>　　后記................................................................................................

13、.................11</p><p>　　高碳鉻鐵的冶煉工藝與原理</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　鉻是鋼中功能最多、應(yīng)用最廣泛的合金化元素之一。鉻具有顯著改變鋼的抗腐蝕能力和抗氧化能力的作用,并有助于提高耐磨性和保持高溫強(qiáng)度。在各種不銹鋼中,鉻是一種必不可少的成分。據(jù)統(tǒng)計(jì),不銹鋼生產(chǎn)中用

14、鉻量占不銹鋼工業(yè)總量鉻量的70%以上。占鉻消耗量第二位的是合金結(jié)構(gòu)鋼,這種鋼的鉻含量通常低于3%。工具鋼、高溫合金和其他特種合金雖然含鉻量很高,但生產(chǎn)的數(shù)量較少,所以在消耗鉻的總量方面與其他用途相比較少。</p><p>　　2 電爐法冶煉高碳鉻鐵的基本原理 ；</p><p>　　電爐法高碳鉻鐵的基本原理是用碳還原鉻礦中鉻和鐵的氧化物。</p><p>　　2/3

15、Cr2o3+2C=4/3Cr+2CO ΔG=123970―81.22T T=1523K</p><p>　　2/3Cr2o3+26/9C=4/9Cr3C2+2CO ΔG=1144010―83.50T T=1373K</p><p>　　2/3Cr203+18/7C=4/21Cr7C3+2CO ΔG=115380

16、―82.09T T=1403K</p><p>　　從以上反映可以看出,碳還原氧化鉻生成Cr3C2的開(kāi)始溫度為1100℃生成Cr7C3的反應(yīng)開(kāi)始溫度為1130℃,而生成鉻的反應(yīng)開(kāi)始溫度為1259℃,因而在碳還原鉻礦時(shí)得到的是鉻的碳化物,而不是金屬鉻,因此,只能得到含碳較高的高碳鉻鐵.而且鉻鐵中含碳的高低取決于反應(yīng)溫度,生成含碳量高的碳化物比生成含碳量低的碳化物更容易,實(shí)際生產(chǎn)中,爐料在加熱過(guò)程中先有部

17、分鉻礦與焦炭反應(yīng)生成Cr3C2,隨著爐料溫度升高,大部分鉻礦與焦炭反應(yīng)生成Cr7C3,溫度進(jìn)一步升高,Cr2O3對(duì)合金起著精煉脫碳作用。</p><p>　　氧化鐵還原反應(yīng)開(kāi)始溫度比三氧化二鉻還原開(kāi)始溫度低,因此鉻礦中的氧化鐵在較低溫度下就充分的被還原出來(lái),并與碳化鉻互溶,組成復(fù)合碳化物,降低了合金的熔點(diǎn),同時(shí),由于鉻和鐵互相溶解,使得還原反應(yīng)更易進(jìn)行。</p><p><b>

18、　　3 礦熱爐</b></p><p>　　高碳鉻鐵的生產(chǎn)方法有電爐法、豎爐（高爐）法、等離子法和熔融還原法。豎爐法現(xiàn)在只生產(chǎn)低鉻合金（Cr<30％），較高鉻含量（例如Cr>60％）的豎爐法生產(chǎn)工藝尚處在研究階段；后兩種方法是正在探索中的新興工藝；因此，絕大多數(shù)的商品高碳鉻鐵和再制鉻鐵均采用電爐（礦熱爐）法生產(chǎn)。電爐冶煉具有以下特點(diǎn)：</p><p>　?。?）電

19、爐使用電這種最清潔的能源。其他能源如煤、焦炭、原油、天然氣等都不可避免地將伴生的雜質(zhì)元素帶入冶金過(guò)程。只有采用電爐才能生產(chǎn)最清潔的合金。</p><p>　?。?）電是唯一能獲得任意高溫條件的能源。</p><p>　?。?）電爐容易實(shí)現(xiàn)還原、精煉、氮化等各種冶金反應(yīng)要求的氧分壓、氮分壓等熱力學(xué)條件。</p><p><b>　　3.1主要技術(shù)參數(shù)<

20、/b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)的品種和年產(chǎn)量，首先確定爐用變壓器的額定容量，選擇變壓器的類型（三相或三臺(tái)單相）、工作電壓和工作電流。然后確定電爐的幾何參數(shù)，包括電極直徑，電極極心圓直徑（或電極中心距），爐膛直徑，爐膛深度，護(hù)殼直徑，爐完高度等。所有這些參數(shù)，通常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，并參照國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行選定。部分冶煉高碳鉻鐵的還原電爐主要技術(shù)參數(shù)列于表1。</p><p>　　

21、表1部分還原電爐主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　變壓器容量/KVA使用電壓/V電極直徑/mm極心圓直徑/mm爐膛直徑/mm爐膛深度/mm</p><p>　　270093.5500115028001700</p><p>　　8000138870225065002700</p><p>　　9000148.59002300-25004500

22、2100</p><p>　　1250015810002300-250049002100</p><p>　　12500120-168?19級(jí)10202600±5060002300</p><p>　　250002201300330077002500</p><p><b>　　3.2組成結(jié)構(gòu)</b></

23、p><p>　　埋弧式還原電爐由爐體、供電系統(tǒng)、電極系統(tǒng)、煙罩（或爐蓋）、加料系統(tǒng)、檢測(cè)和控制系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)等組成。</p><p><b>　　4 工藝流程</b></p><p><b>　　4.1原料的選取</b></p><p>　　冶煉高碳烙鐵的原料有鉻礦、焦炭和硅石。其中焦炭以及硅石作為

24、還原劑。</p><p><b>　?。?）鉻礦</b></p><p>　　世界鉻鐵礦礦床主要分布在東非大裂谷礦帶、歐亞界山烏拉爾礦帶、阿爾卑斯—喜馬拉雅礦帶和環(huán)太平洋礦帶。近南北向褶皺帶中的鉻鐵礦資源量，占世界總量的90％以上。其中南非、哈薩克斯坦和津巴布韋占世界已探明鉻鐵礦總儲(chǔ)量的85％以上，占儲(chǔ)量基礎(chǔ)的90％以上，僅南非就占去了約3/4的儲(chǔ)量基礎(chǔ)。</p

25、><p>　　①選礦原則：由于鉻是用途最多的金屬，而且在“戰(zhàn)略金屬”中列第一位。當(dāng)今世界擁有鉻礦資源的國(guó)家或資源缺乏的國(guó)家，都在加緊鉻礦石選礦的研究，其選別方法有：</p><p>　　1）重選：如跳汰、搖床、螺旋溜槽、重介質(zhì)旋流器等。</p><p>　　2）磁電選：包括高強(qiáng)場(chǎng)磁選、高壓電選。</p><p>　　3）浮選和絮凝浮選。</

26、p><p>　　4）聯(lián)合選：如重選—電選。</p><p>　　5）化學(xué)選礦：處理極細(xì)粒難選貧鉻礦。</p><p>　　在上述鉻礦選礦方法中，生產(chǎn)上主要采用重選方法，常采用搖床和跳汰選別。有時(shí)重選精礦用弱滋選或強(qiáng)磁選再選，進(jìn)一步提高鉻精礦石的品位和鉻鐵比。</p><p>　?、阢t礦搭配原則：在高碳鉻鐵的實(shí)際生產(chǎn)中往往需要選擇合適的礦種搭配以及

27、搭配比例。鉻礦搭配的原則主要有:</p><p>　　1）合適的鉻鐵比（Cr2o3/∑FeO）。一般來(lái)說(shuō)，冶煉含鉻量大于50％的合金要求入爐綜合礦的Cr2o3/∑FeO比值大于2.0；而冶煉含鉻量大于60％的合金要求此比值大于2.6。</p><p>　　2）合適的MgO/Al2o3比值。它不但影響熔渣的導(dǎo)電性能和還原性能，而且影響合金的含碳盤(pán)。在實(shí)際生產(chǎn)中，使用MgO/Al2o3，比值偏

28、低的鉻礦需配足量的焦炭，以增加焦炭層的厚度，一方面是為了保證爐底不易損壞，另一方面也是為了增加未還原礦核在焦炭層的滯留時(shí)間。減少渣中跑鉻。</p><p>　　3）合適的塊度搭配。單獨(dú)使用粉礦時(shí)，易造成粉礦燒結(jié)，使料面透氣性變差，嚴(yán)重破壞了冶煉氣氛；使用塊度大的鉻礦易增加精煉層厚度，造成合金含碳量偏低。</p><p>　　4）合適的熔化性能。單純使用易熔鉻礦會(huì)造成成渣過(guò)早，使熔化速度快于

29、還原速度，易造成渣中跑鉻高現(xiàn)象;單純使用難熔鉻礦會(huì)增厚精煉層，出現(xiàn)大量未還原礦核以及合金含碳量偏低等現(xiàn)象，給正常冶煉帶來(lái)了很大的困難。合理搭配鉻礦使熔渣有合理的熔點(diǎn)，對(duì)改善經(jīng)濟(jì)指標(biāo)非常重要。</p><p><b>　?。?）還原劑</b></p><p>　　在合金生產(chǎn)中，使用最為普遍的是最便宜的一種還原劑-冶金焦“碎塊”（高爐用焦經(jīng)篩選后的篩下焦）。由于煉焦用煤的

30、質(zhì)量及焦化廠生產(chǎn)焦炭的條件不同，碎焦塊的質(zhì)量也各異．但是它們有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，就是電阻不高，反應(yīng)性能欠佳，灰分和硫、磷的含量較高，同時(shí)水分含量也較高，而且還不穩(wěn)定。</p><p>　　焦炭中含有的硫主要是有機(jī)琉及大量的硫化物，還有少量的硫酸鹽和極少量以碳中固溶體狀態(tài)存在的元素硫。焦炭的磷含量也各不相同。焦塊具有海綿狀組織，并有大量的裂紋，其氣孔率波動(dòng)于35％-55％范圍內(nèi)，焦炭的視密度為0.8-1t/m3。&l

31、t;/p><p>　　焦炭的性質(zhì)依其塊度不同而變化，如表2所示。</p><p>　　表2焦炭性質(zhì)隨塊度變化情況</p><p>　　塊度/mm25--5013--256--136</p><p>　　含量/％揮發(fā)分2.02.54.06.0</p><p>　　灰分6.06.58.010.0</p><

32、p>　　固定碳92.091.088.084.0</p><p>　　塊度為25-40mm的焦塊的電阻比焦粒（10-25mm）低10％-15％。生產(chǎn)鐵合金用焦炭在破碎時(shí)產(chǎn)生的粉末量應(yīng)盡量少，這一點(diǎn)是非常重要的，而且灰分成分應(yīng)盡可能有利于所煉的鐵合金品種。</p><p><b>　　4.2原料的處理</b></p><p>　　4.2.1原

33、料的質(zhì)量要求：</p><p>　　A原料的品位和純潔度：冶煉要求原料盡可能高的品位。純潔度高的原料可以取得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗的效果</p><p>　　B原料中的有害雜質(zhì)：原料中的雜質(zhì)以硫磷最為有害，因?yàn)樗鼈冞M(jìn)入鉻鐵合金后，最終將影響鋼和鋼材的質(zhì)量。</p><p>　　C原料的粒度：原料粒度是否合適對(duì)冶煉進(jìn)程是有很大的影響。原料粒度過(guò)大會(huì)造成不易熔化，還原因難，

34、導(dǎo)電性增加，使渣量增大，爐況惡化，冶煉的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變壞。但如原料粒度過(guò)小，粉末多，則會(huì)使?fàn)t料的透氣性不好，電極周圍壓力大，造成刺火。而且粉末料易熔化，會(huì)使上層爐科燒結(jié)而懸料，導(dǎo)致塌料，其結(jié)果是電極不穩(wěn)，刺火塌料頻繁，未還原料直接進(jìn)入坩堝，同樣會(huì)使技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變壞。因此對(duì)礦熱爐的原料粒度應(yīng)有嚴(yán)格的要求。</p><p>　　鉻礦中Cr2o3＞40％，Cr2o3/ΣFeO＞2.5，s＜0.05％，P＜0.07％

35、，MgO和Al2o3含量不能過(guò)高；粒度10—70mm，如系難熔礦，粒度應(yīng)適當(dāng)小些。</p><p>　　焦炭要求含固定炭不小于84％，灰分小于15％，S＜0．6％，粒度3—20mm。</p><p>　　硅石要求含SiO97％，Al2o3＜1．o％，熱穩(wěn)定性能好，不帶泥土，粒度20一80mm。</p><p>　　4.2.2原料的干燥：</p><

36、;p>　　A原料的干燥也很重要，特別是焦炭更需干燥。因?yàn)槭褂脻窠褂幸韵聨追矫嫒秉c(diǎn)：</p><p>　?。?）焦炭孔隙度大，故吸水性很強(qiáng)。焦炭中水分的波動(dòng)，首先影響到爐料中固定炭配比的準(zhǔn)確性，其次水分的蒸發(fā)也消耗熱量。特別當(dāng)塌料時(shí)，濕料直接進(jìn)入坩堝區(qū)，吸收大量的熱，使耗電量增加。上述因素直接影響爐況的穩(wěn)定性，造成操作困難，產(chǎn)量下降，單位電耗增加。</p><p>　?。?）濕焦破碎后

37、，其粉末常把篩孔堵塞或使篩孔變小，結(jié)果焦末篩不下來(lái)，使焦炭中粉末增多。</p><p>　?。?）濕焦炭裝入到閉爐，易使料管堵塞產(chǎn)生懸料，當(dāng)料崩塌時(shí)，會(huì)帶入空氣，爐內(nèi)壓力迅速增高，有可能產(chǎn)生爆炸事故。</p><p>　　干燥焦炭可用轉(zhuǎn)簡(jiǎn)干燥機(jī)。轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的直徑為1.5m；長(zhǎng)12m，通入轉(zhuǎn)筒的熱風(fēng)溫度為200℃，這種干燥機(jī)每小時(shí)每立方米容積能蒸發(fā)水分24kg。</p><

38、;p>　　4.2.3破碎與篩分：</p><p>　　由于入護(hù)的原料有一定的粒度規(guī)格，而使用直接從礦山開(kāi)采遠(yuǎn)來(lái)的礦石往往不能滿足這個(gè)要求，因此必須先進(jìn)行破碎篩分達(dá)到所規(guī)定的粒度才能入爐使用。</p><p>　　目前，破碎鉻礦和硅石的設(shè)備大多使用顎式破碎機(jī)。礦石在不動(dòng)顎板和可動(dòng)顎板之間進(jìn)行破碎．偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)連桿與推扳使可動(dòng)顎板作前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到壓礦排礦的目的。</p&g

39、t;<p>　　礦熱護(hù)要求焦炭的粒度比礦石小。對(duì)冶煉要求小粒度的原料或焦炭可采用對(duì)輥破碎機(jī)破碎。對(duì)輥破碎機(jī)由鑄鐵機(jī)架和一組互相對(duì)滾的水平軸組成，對(duì)輥的輥面是乎的，也可以有一條寬為15-20mm，深4-5mm的小槽。對(duì)輥為硬面鑄鐵件，其質(zhì)量好壞影響其使用壽命，質(zhì)量好的對(duì)輥一般使用3個(gè)月。對(duì)輥破碎機(jī)的碎礦比一般為3-4。</p><p>　　4.2.4原料的輸送與稱量：</p><p

40、>　　原料破碎后，再篩分，經(jīng)過(guò)稱量配料，送到爐頂料倉(cāng)，通過(guò)料管加入爐或送至加料平臺(tái)。</p><p>　　上料（即原料的輸送）設(shè)備與稱量必須簡(jiǎn)單可靠，目前采用的上料方式有以下兩種：</p><p>　　一種是用皮帶運(yùn)輸機(jī)將料達(dá)到料倉(cāng)，然后按配料比在配料車（又稱作稱量車）將料配好卸人爐頂料倉(cāng)。配料車上裝有可開(kāi)式料斗和稱料用的彈簧秤，配料車掛在電葫蘆上。電葫蘆沿著爐子周圍的單軌運(yùn)行，配料

41、工借電鈕裝置開(kāi)動(dòng)料倉(cāng)的給料機(jī)，依次將爐料按要求配比稱好，送至一定的料倉(cāng)。</p><p>　　另一種上料方式是用上料小車沿斜橋?qū)t科送到爐頂平臺(tái)。上料小車在原料倉(cāng)，用杠桿式秤配料，配好的爐料卸入上料小車，然后用卷?yè)P(yáng)機(jī)從斜橋把爐料運(yùn)到爐頂平臺(tái)上，再用小車把料推到爐頂料倉(cāng)。在用手工加料的小電爐上，配好的爐料直接送到加科平臺(tái)上。配料時(shí)，稱量的準(zhǔn)確度要求達(dá)到5kg。</p><p>　　爐料的混合

42、是靠下料和倒運(yùn)時(shí)進(jìn)行的。所以在稱量時(shí)，應(yīng)當(dāng)把密度較小的料配在底部，以便下料時(shí)達(dá)到混合均勻的目的。</p><p>　　4.2.5原料的預(yù)處理</p><p>　　為降低高碳鉻鐵生產(chǎn)設(shè)備的造價(jià)，各廠都趨向使用大型還原封閉電爐，這些電爐必須使用硬塊鉻鐵礦。由于硬塊鉻鐵礦供應(yīng)困難，這就迫使各廠使用價(jià)廉的碎鉻鐵礦和粉礦，但這類礦必須經(jīng)過(guò)預(yù)處理才能人爐。因此鉻礦粉的預(yù)處理是鉻鐵生產(chǎn)廠的重要環(huán)節(jié)：&l

43、t;/p><p>　　造球工藝：鉻礦資源中塊礦只占總量的20％，其余80％是粉礦。有相當(dāng)一部分鉻礦居于易碎礦石，在開(kāi)采和貯存過(guò)程中極易碎裂成細(xì)小的顆粒。即使強(qiáng)度高的塊礦在加工過(guò)程也產(chǎn)生大量的細(xì)粉。粉礦直接入爐不僅會(huì)造成大量有用元素隨爐渣和爐氣流失，還會(huì)直接威脅電爐的運(yùn)行安全。此外，生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量粉塵也需要造塊處理。目前球團(tuán)和造塊工藝已經(jīng)成為鉻鐵生產(chǎn)工藝流程的重要組成部分，主要球團(tuán)生產(chǎn)工藝有冷壓塊（又稱冷固結(jié)球團(tuán)）

44、、熱壓塊、蒸汽養(yǎng)生球團(tuán)、碳酸化球團(tuán)、燒結(jié)球團(tuán)、預(yù)還原球團(tuán)等。常用造球設(shè)備有壓塊機(jī)、圓筒造球機(jī)、因盤(pán)造球機(jī)等。</p><p>　　焙燒工藝過(guò)程：原料礦石中通常含有大量的高價(jià)氧化物、化合水、碳酸鹽和硫化物。焙燒是在適當(dāng)溫度和氣氛條件下，使礦石發(fā)生脫水、分解、氧化、還原過(guò)程，改善入爐礦石的物理性質(zhì)和化學(xué)組成。</p><p>　　燒結(jié)工藝：燒結(jié)是利用礦石出現(xiàn)熔化或礦石與焙劑之間的固—固反應(yīng)產(chǎn)生

45、液相來(lái)潤(rùn)濕和粘結(jié)礦石顆粒，冷卻后形成多孔的具有足夠強(qiáng)度的燒結(jié)礦的工藝過(guò)程。燒結(jié)過(guò)程是物質(zhì)表面能降低的過(guò)程。粉礦具有較高的分散度，其比表面積大于相同質(zhì)量的塊礦。燒結(jié)后的礦物表面積減少，體系的自由能ΔG降低。這是—個(gè)自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程。</p><p>　　4.3高碳鉻鐵的冶煉</p><p>　　4.3.1冶煉基本原理</p><p>　　電爐法冶煉高碳鉻鐵的基本原理是在

46、電弧加熱的高溫區(qū)用碳還原鉻礦中鉻和鐵的氧化物．稱為電碳熱法。埋弧還原電爐是電爐的一種，在鉻鐵生產(chǎn)中用于對(duì)礦石等爐料進(jìn)行還原熔煉。其持點(diǎn)是正常熔煉過(guò)程中電弧始終埋在爐料之中。</p><p>　　按爐口形式分為高煙罩敞口式、矮煙罩敞口式（將高煙罩降低后，短網(wǎng)由煙罩上部引入的一種改進(jìn)型）、半封閉式和封閉式4種（見(jiàn)下圖3）。前兩種為早期使用的形式，日趨淘汰。目前廣泛采用的是半封閉式和封閉式。</p>&l

47、t;p>　　其中半封閉式還原電爐應(yīng)用最廣，這種電爐（特別是中、小型的）便于觀察和調(diào)整爐況，可適應(yīng)不同原料條件，有利于改煉品種。電爐煙罩多為矮煙罩演變而成的半封閉罩，通常在其側(cè)部設(shè)置若干個(gè)可調(diào)節(jié)啟閉度的爐門(mén)，以便既可在需要加料、搗爐操作時(shí)開(kāi)啟，又可按要求控制進(jìn)風(fēng)量，調(diào)節(jié)爐氣溫度，實(shí)現(xiàn)煙氣除塵甚至余熱利用。封閉式還原電爐，亦即帶爐蓋的密閉電爐，爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣由導(dǎo)管引出，再經(jīng)凈化處理后可回收利用。為便于操作檢修，并保證安全運(yùn)行，封閉電爐

48、爐蓋上設(shè)置若干個(gè)帶蓋的窺視、檢修和防爆孔。這類電爐操作和控制技術(shù)要求較高。圖2所示則為全封閉式還原電爐冶煉車間剖面圖，主要由配料站、主廠房及輔助設(shè)施等組成。</p><p><b>　　4.3.2冶煉操作</b></p><p>　　電爐法冶煉高碳鉻鐵的基本原理是在電弧加熱的高溫區(qū)用碳還原鉻礦中鉻和鐵的氧化物．稱為電碳熱法。埋弧還原電爐是電爐的一種，在鉻鐵生產(chǎn)中用于對(duì)

49、礦石等爐料進(jìn)行還原熔煉。其持點(diǎn)是正常熔煉過(guò)程中電弧始終埋在爐料之中。</p><p>　　冶煉操作工藝：電爐熔劑法生產(chǎn)高碳鉻鐵采用連續(xù)式操作方法。原料按焦炭、硅石、鉻礦順序進(jìn)行配料，以利混合均勻。敞口爐通過(guò)給料槽把料加到電極周圍，料面呈大錐體。封閉爐由下料管直接把料加入爐內(nèi)。無(wú)論是敞口爐還是封閉爐，均應(yīng)隨著爐內(nèi)爐料的下沉而及時(shí)補(bǔ)充新料，以保持一定的料面高度。</p><p>　　電爐內(nèi)所發(fā)

50、生化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)高碳鉻鐵的主要過(guò)程是：碳還原氧化鉻生成Cr3C2的開(kāi)始溫度為1385K，生成Cr7C3的反應(yīng)開(kāi)始溫度1453K，而還原生成鉻的反應(yīng)開(kāi)始溫度為1520K，因而在碳還原鉻礦時(shí)得到的是鉻的碳化物，而不是金屬鉻。因此，只能得到含碳較高的高碳鉻鐵。而且鉻鐵中含碳量的高低取決于反應(yīng)溫度。生成含碳量高的碳化物比生成含碳量低的碳化物更容易。實(shí)際生產(chǎn)中，爐料在加熱過(guò)程中先有部分鉻礦與焦炭反應(yīng)生成Cr3C2，隨著爐料溫度升高．大部分鉻礦與焦炭

51、反應(yīng)生成Cr7C3，溫度進(jìn)一步升高，三氧化二鉻對(duì)合金起精煉脫碳作用。</p><p>　　氧化鐵還原反應(yīng)開(kāi)始溫度比三氧化二鉻還原反應(yīng)開(kāi)始溫度低，因而鉻礦中的氧化鐵在較低的溫度下就充分地被還原出來(lái)，并與碳化鉻互溶，組成復(fù)合碳化物，降低了合金的熔點(diǎn)。同時(shí)，由于鉻與鐵互相溶解，使還原反應(yīng)更易進(jìn)行.</p><p><b>　　后記</b></p><p&

52、gt;　　在論文寫(xiě)作過(guò)程中，我非常感謝老師們?cè)谖掖髮W(xué)最后的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)階段給我的指導(dǎo)，從選題到寫(xiě)作提綱，再到一遍又一遍地指出稿中的具體問(wèn)題，并嚴(yán)格把關(guān)，在此我表示衷心感謝。還有要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師及關(guān)心我的同學(xué)和朋友，他們使我的大學(xué)生活更加充實(shí)，更加有意義。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 劉衛(wèi),王

53、宏啟等.鐵合金生產(chǎn)工藝與設(shè)備 </p><p>　　[2] 李春德等.鐵合金冶金學(xué).</p><p>　　[3] 電爐鐵合金生產(chǎn)與節(jié)能</p><p>　　[4] 鐵合金及合金添加劑手冊(cè)</p><p>　　[5] 鐵合金生產(chǎn)技術(shù)</p><p>　　[6] 趙乃成,張啟軒等,鐵合金生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)手冊(cè).</p>