[发明专利]高铬低磷、低微碳铬铁的生产方法

说明书

本发明是涉及高铬低磷、低微碳铬铁的生产方法，是专门在顶吹氧气转炉吹炼中碳铬铁的同时，利用其炉渣，回收其中铬，生产一种高铬低磷低微碳铬铁的方法。

高铬低磷低微碳铬铁可作为耐低温钢的不锈钢的原料。长期以来，它是通过三个电炉，以铬矿、硅石、焦炭、石灰等为原料，分三步加工而制取，即统称的三步法。用这样的方法，生产工序长，所需设备多，原料浪费大、电耗高。

本发明的任务是提供一种利用炉渣，回收渣中铬、生产出高铬低磷、低微碳铬铁的新方法。

本发明所述任务通过以下步骤实施：

1、造渣。按常规程序在转炉中兑入高碳铬铁铁水，吹氧、加铬矿和石灰吹炼中碳铬铁。为得到本发明所需的炉渣，应比常规生产多加1～1.5倍的石灰，即加入103.6～162（kg/t高碳铬铁水）的石灰，石灰应分批加入，控制粒度以保证炉温适当，化渣良好，确保终渣碱度CaO/SiO＞1.0，这时渣中铬的回收率较高（常规生产渣的碱度仅为0.6左右）。当铁水含碳量从8%吹炼到2-1%（较佳范围为1.8-1.5%）时即可出渣。

2、加合金。将渣倒入铁水包内，同时按每吨渣150～250（较佳为170-200）Kg的量加入预先准备好的还原剂-硅铬合金（国标GB4009-89）。为防止硅铬合金加入过量，可先加入硅铬合金总量的85%～90%，要在出渣结束前分次加毕，并摇动铁水包使之反应充分。硅铬合金加入后发生如下反应，并产生大量热量。

3、倒包。为使上述反应完全，提高硅的利用率，进行倒包，炉渣经称量后，把炉渣与硅铬合金的混合体从一个铁水包倒入另一个铁水包，同时加入硅铬合金总量中剩余的10～15%，倒包可进行二次或三次，视炉渣温度而定，为了防止浇铸时产品夹渣，温度低于1650℃应立即浇铸。

4、浇铸。倒包后的铁水即可进行浇铸，得到含铬80-85%，磷0.01～0.02%，碳及其它成分符合GB5683～87标准的产品。终渣内尚含Cr₂O₃约18～23%还可以采取其他方法进行回收。

5、与上述2、3、4工序同时，转炉照常吹炼中碳铬铁，加入造渣料，调整炉渣温度与成分，继续吹氧数分钟即可出炉。

本发明主要效果是利用原有设备开发了一种新工艺、一种新产品，提高了工厂的经济效益。

本发明实际上是一种“炉外法”，该方法具有下列优点：

1、加工工序短，设备少。本方法只需一台矿热电炉（先生产硅铬、再生产碳铬），一台转炉，可在同一个车间内生产。

2、在同一车间内生产各种牌号铬系合金，设备少、投资低、占地面积小、适用于中小厂家。

3、本方法以氧代电，生产低、微铬碳铁工序的电耗（每立方氧气折电2KWh）比电炉法节电1600KWh/基吨。

4、本方法所得产品质量好，含磷量低于0.01～0.02%，可作为低温合金的材料，社会效益好。

5、与传统工艺相比，用本方法每生产1基吨产品，可增加转炉综合效益上千元。

本发明的一个实施例子如下：

操作程序：

（1）向转炉内兑入高碳铬铁铁水5.4实吨，其成分重量%：

C    8.20;Si    0.66;Cr    65.80;S    0.034;

余为Fe及其他成分。

（2）摇炉、吹氧，炉温上升后加铬矿450Kg。

（3）然后加入首批石灰500Kg，融化以后再加入第二批石灰200Kg，继续吹炼几分钟化好渣，测得炉内铁水含碳量＜1.8%。

（4）摇炉准备出渣，在炉内取出初渣样、其成分为重量%：

C 0.054 SiO₂9.10 Cr₂O₃54.39 S 0.112

FeO 0.85 Al₂O₃2.75 CaO 27.22 MgO 4.76

余为其他成份。

（5）摇炉出渣，同时加入硅铬合金300Kg，其成分重量%：

C    0.035;Si    45.35;Cr    32.18;P    0.014;余为其他成份。出渣时严格禁止溢出铬铁。

（6）称量炉渣1710Kg。

（7）第一次倒包，补加硅铬40Kg。