Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Технология производства среднеуглеродистого феррохрома FeCr

Среднеуглеродистый феррохром производят в основном по одной из трех технологических схем. При применении бесфлюсового метода, основанного на рафинировании бедного силикохрома, содержащего 27—34% Si и 40—46% Cr, кусковой хромовой руды, обеспечивающей создание в печи рафинирующего рудного слоя, производство среднеуглеродистого феррохрома ведут в печах с магнезитовой футеровкой мощностью 3—5 МВА при рабочем напряжении 260 — 300 В.

Процесс протекает по реакции:

  • l/2FeCr2O4 + [Si]CrFe = [Cr + l/2Fe] + SiO2,
  • G° = 138 170 + 4 1877 Дж/моль (—33 000+ 10,0 Т кал/моль).

Параллельно идет восстановление окиси железа. По мере накопления в шлаке кремнезема дальнейшее восстановление окиси хрома затрудняется и в конечных шлаках содержится 27—35% Cr2O3.

При производстве феррохрома навеску силикохрома меняют в зависимости от содержания Cr2O3 в хромовой руде; она составляет около 12 кг на 100 кг руды, содержащей 50% Cr2O3. В печь задают всю навеску хромовой руды (3—4 т) и 90% силикохрома, остальной силикохром присаживают после расплавления всей завалки, ориентируясь на характер отбираемых из ванны проб сплава.

Расход электроэнергии при производстве среднеуглеродистого сплава составляет 3,6 ГДж (1000 кВт-ч) на 1 т руды. Сплав и шлак выпускают одновременно в футерованный шамотным кирпичом копильник. Разливку феррохрома производят через нижнее очко копильника в чугунные изложницы.

Процесс характеризуется высокой производительностью и низким сквозным расходом электроэнергии на 1 т руды, составляющим 23 ГДж (6400 кВт-ч). Получающийся при этом способе богатый шлак, содержащий 27—35% Cr2O3, используют при выплавке передельного и углеродистого FeCr. Кратность шлака составляет 2,2—2,3, сообразно с чем процесс характеризуется низким использованием хрома, равным примерно 55—62%.

Флюсовый метод выплавки среднеуглеродистого феррохрома аналогичен производству малоуглеродистого сплава, и отличается от него лишь дачей в шихту передельного FeCr.

Конвертер для продувки среднеуглеродистого феррохрома
Рисунок. 1 - Конвертер для продувки феррохрома
1 — корпус, 2 — фурма, 3 — кожух для вакуумирования

В настоящее время все большее значение приобретает производство среднеуглеродистого феррохрома методом обезуглероживания углеродистого FeCr в конвертере с кислородным дутьем. Он футерован фасонным периклазошпинелидным кирпичом. Медная фурма расположена так, чтобы можно было осуществлять продувку кислородом как через сплав, так и сверху. Для охлаждения фурмы во время дутья через сплав в кислородное дутье впрыскивается 22—24% воды (по объему в пересчете на пар). Следует отметить, что пар активно участвует в окислении примесей. Продувку осуществляют в несколько периодов.

Заливку жидкого углеродистого феррохрома ведут при подаче кислорода, составляющей около 100 м3/ч, и наклоне конвертера примерно на 35°, чтобы сплав не мог залить фурму. После заливки задают алюминий в количестве 0,5—0,8% от массы плавки, что обеспечивает резкий подъем температуры до значений, обеспечивающих окисление углерода.

В I период после заливки сплава кислородное дутье подают в сплав. При этом протекают экзотермические реакции окисления кремния, железа, хрома и его карбидов, в результате чего сплав разогревается до 1725—1825° С и повышается концентрация окиси хрома в шлаке.

Окисление углерода в этот период незначительно и происходит преимущественно вследствие взаимодействия с окисью хрома.

Во II периоде конвертер наклоняют до достижения угла в 20° и дают дутье сверху. При этом происходят реакции:

  • 1/3Cr7С3 + 1/2О2 = СО + Cr;
  • 1/3Cr2O3 + 1/3Cr7С3 = 3Cr + СО и СО + 1/2O2 = СO2.

В этот период происходит наибольшее снижение содержания углерода — с 5—8 до 1,0—1,7% при интенсивности дутья 250 — 400 м3 кислорода в час и расходе воды 2 л/мин. После окончания плавки в конвертер задают 200—600 кг отходов среднеуглеродистого феррохрома и температура расплава поднимается еще на 30—40° С. Затем подачу кислорода прекращают и сплав выдерживают в конвертере 7—10 мин для лучшего отделения шлака, после чего его сливают в изложницу. При сливе на струю расплава для восстановления окислов хрома из шлака задают силикохром из расчета 50 кг на 1 т сплава. Конечные шлаки содержат около 70—80% Cr2О3 и их используют при выплавке углеродистого сплава.
Технико-экономические показатели производства среднеуглеродистого феррохрома, осуществляемого по различным технологиям, приведены в таблице.
Технико-экономические показатели производства среднеуглеродистого феррохрома Читать далее >>

Источник [4] → список литературы.



Читайте также:


Вернуться в начало раздела: Производство ферросплавов
Вернуться на главную: Черная металлургия