[发明专利]一种利用铬渣冶炼含铬生铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，特别涉及一种利用无钙铬渣冶炼含铬生铁的方法。

背景技术

含铬生铁是一种具有耐磨、耐热、耐腐蚀性能的新型合金,其应用广泛,可用于制作球磨机的高铬铸铁球、热风机部件和耐高温的含铬铸铁套管等行业。

无钙铬渣是金属铬生产过程的废渣，在金属铬生产过程中，铬矿磨细后配以纯碱和其他附加剂，在高温下与氧反应，生成的铬酸钠熟料，用水逆流浸取铬酸钠后得到含有六价铬的无钙铬渣。无钙铬渣一般含铬量为4%～7%；含铁量为20%～30%。无钙铬渣中可溶性的Cr⁶⁺毒性剧烈，长期堆放将对环境产生严重的污染，并且，无钙铬渣中氧化铬和氧化铁含量较高，直接堆放造成资源浪费。

目前，利用无钙铬渣生产含铬生铁的方法主要为高炉冶炼法，是将铬渣、含铁原料、燃料、辅助原料按一定比例混合，经烧结成型后再与炼铁原料一起进行高炉冶炼，生成含铬生铁。高炉冶炼法的反应温度一般在1200℃以下，反应进行不彻底导致铬渣中Cr⁶⁺无法彻底解毒；同时高炉冶炼时，在600℃～1000℃的风温范围内，每提高l00℃，约可降低焦比30kg～60kg，因此存在成本升高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产能耗低，节约生产成本的利用无钙铬渣冶炼含铬生铁的方法，该方法可使无钙铬渣中Cr⁶⁺彻底解毒，实现了无钙铬渣工业废渣的资源再利用。

本发明的技术解决方案是：

一种利用无钙铬渣冶炼含铬生铁的方法，其具体步骤是：

1）、将2700份～3000份的无钙铬渣、270份～300份的焦粉、60份～90份的萤石混合后装入混料机的料仓中进行混料，干混30min～60min得到混合料，加入硅酸钠，硅酸钠加入量占混合料总重量的5%～10%，搅拌30min～60min后，打开放料阀，放出物料，送入压球机，压制成粒度为10mm～50mm的球料，晾干，得到无钙铬渣压球料；

2）、采用电弧炉冶炼，整个冶炼过程分为前期冶炼、中期冶炼和后期冶炼，前期冶炼、中期冶炼和后期冶炼的无钙铬渣压球料投入重量分别占总无钙铬渣压球料重量的1/4～1/2；

前期冶炼时，将1000份～1150份的无钙铬渣压球料、60份～90份的硅石、120份～150份的焦炭、150份～200份的铁矿石按照重量比混合均匀投入电弧炉内，电弧炉加热，进行前期冶炼，前期冶炼的温度为1200℃～1400℃，电弧炉内物料熔化成熔融状态后，进入到中期冶炼；

    3）、中期冶炼时，将1000份～1150份的无钙铬渣压球料、60份～90份的硅石、120份～150份的焦炭、150份～200份的铁矿石混合均匀投入电弧炉内，电弧炉加热，进行中期冶炼，中期冶炼的温度为1200℃～1400℃，电弧炉内物料熔化成熔融状态后，进入到后期冶炼； 

4）、后期冶炼时，将1000份～1150份的无钙铬渣压球料、60份～90份的硅石、120份～150份的焦炭、150份～200份的铁矿石混合均匀投入电弧炉内，电弧炉加热，进行后期冶炼，后期冶炼的温度为1200℃～1400℃，后期冶炼中通过加入硅石使炉渣碱度控制在0.75～0.90之间，电弧炉内物料熔化成熔融状态后，继续加热进行精炼，精炼温度为1650℃～1800℃，精炼时间为5min～25min，利用铁水包进行浇铸，除去含铬生铁渣，得到含铬生铁。

中期冶炼时，物料熔清过程中，电弧炉熔池中的渣液出现从渣口溢出现象时，开始用石灰粉堵住渣口，在高温烧结作用下形成渣壳堵住渣口。

本发明的有益效果是：

（1）工艺简单，直接用无钙铬渣经过压球后与炼铁原料硅石、焦炭、铁矿一起进入电弧炉冶炼冶炼含铬生铁，缩短无钙铬渣冶炼含铬生铁的时间，生产能耗低，节约生产成本，并且电弧炉炉内温度控制在1650℃～1800℃，满足Cr₂O₃的反应温度，在使铬渣中Cr⁶⁺得到彻底解毒，实现了无钙铬渣工业废渣的资源再利用。

（2）利用碳还原铬和铁两种元素，还原剂配入量合理, 可以使有铬和铁两种元素得到充分的还原；无钙铬渣混合料压球后冶炼，电弧炉内透气性变好。

（3）后期冶炼通过调整硅石的配入量，控制炉渣碱度，使炉渣流动有了明显改善和提升，同时通过控制精炼温度使铬的回收和冶炼的顺行。

具体实施方式

实施例1