浅谈高碳铬铁各种成分的影响因素及控制_论文.答案
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《明拓集团降低高碳铬铁生产能耗的方案研究》篇一一、引言随着环保意识的逐渐加强和可持续发展理念的深入人心,企业面临着日益严峻的节能减排压力。
高碳铬铁作为钢铁生产的重要原料,其生产过程中的能耗问题尤为突出。
明拓集团作为国内领先的铬铁生产商,亟需通过优化生产流程、改进技术手段等方式,降低高碳铬铁生产的能耗,以实现绿色、低碳、高效的生产模式。
本文旨在研究并提出一套针对明拓集团降低高碳铬铁生产能耗的方案。
二、现状分析明拓集团当前高碳铬铁生产过程中存在的主要问题包括:一是设备老旧,能效较低;二是生产流程不够科学,能耗高;三是环保设施不健全,对环境造成一定影响。
这些问题的存在,严重制约了明拓集团的生产效率和经济效益,也与当前绿色发展的主流趋势不符。
三、降低能耗方案研究针对上述问题,本文提出以下降低高碳铬铁生产能耗的方案:1. 更新换代设备明拓集团应投入资金,对老旧设备进行更新换代,引进高效、低耗、环保的新型设备。
新设备应具备自动化、智能化等特点,以提高生产效率和能效。
2. 优化生产流程通过对生产流程进行科学优化,减少不必要的环节和能耗。
具体措施包括:合理调整原料配比,降低能耗;优化熔炼、精炼等工艺参数,提高铬铁质量;引入余热回收系统,将生产过程中的余热进行回收利用。
3. 加强环保设施建设完善环保设施,减少生产过程中的污染排放。
具体措施包括:建设污水处理系统,对生产过程中的废水进行净化处理;安装除尘设备,减少粉尘排放;建立气体净化系统,对有害气体进行处理。
4. 实施能源管理措施建立完善的能源管理体系,对生产过程中的能耗进行实时监测和分析。
具体措施包括:制定能源消耗定额,对各生产环节的能耗进行考核;建立能源管理信息系统,实时监测和分析能耗数据;开展能源管理培训,提高员工的节能意识。
四、实施方案与预期效果1. 实施方案(1)制定详细的实施方案计划,明确各项措施的实施时间、责任人、预算等;(2)逐步实施更新换代设备、优化生产流程、加强环保设施建设、实施能源管理措施等方案;(3)建立监测与评估机制,对实施效果进行定期评估和调整。
浅谈高碳铬铁各种成分的影响因素及控制浅谈高碳铬铁各种成分的影响因素及控制摘要铁合金是由一种或两种以上的金属或非金属元素与铁元素组成的,并作为钢铁和铸造业的脱氧剂、合金添加剂、复原剂等的合金。
铬是钢中功能最多、应用最广泛的合金化元素之一。
铬具有显著改变钢的抗腐蚀能力和抗氧化能力的作用,并有助于提高耐磨性和保持高温强度。
在各种不锈钢中,铬是一种必不可少的成分。
本篇文章就当今社会高碳铬铁中碳、硅、硫和铬回收率方面进行了简要论述。
主要从高碳铬铁中各种成分反响的机理和常见成分控制进行阐述,揭示了各种成分的控制方法和效果。
关键词:高碳铬铁;成分控制;铬回收率目录1. 前言 ........................................................ - 1 -2. 冶炼原理 .................................................... - 1 -2.1电炉熔池结构............................................. - 1 - 2.2铬的碳化物生成机理....................................... - 2 - 2.3影响合金含碳量的因素..................................... - 3 -2.3.1铬矿 ............................................... - 3 -2.3.2合金的含硅量 ....................................... - 3 - 2.3.3渣型 ............................................... - 4 - 2.3.4冶炼操作 ........................................... - 5 -3. 高碳铬铁冶炼中的硅行为浅析 .................................. - 5 -3.1高碳铬铁冶炼过程中合金含硅量的变化规律:................. - 5 - 3.2高碳铬铁冶炼过程中合金含硅量变化的影响因素:............. - 5 -4. 高碳铬铁合金降硫途径探讨 .................................... - 6 -4.1硫的来源及存在状态....................................... - 6 - 4.2降低高碳铬铁合金中硫含量主要有一下几种途径............... - 6 - 4.3原因分析................................................. - 7 -5. 高碳铬铁冶炼中铬元素的流向分析及提高铬回收率的途径探讨 ...... - 7 -5.1有关计算式............................................... - 7 - 5.2铬元素的流向分析......................................... - 8 - 5.3提高铬元素回收率的途径................................... - 8 -6. 结论 ....................................................... - 10 - 后记 .......................................................... - 12 - 参考文献 ...................................................... - 13 - 1. 前言我国国家标准规定高碳铬铁合金的含碳量为4一10% 。
高碳铬铁渣型的探讨将上表中的SiO2含量和MgO/Al2O3的比值在SiO2—MgO—Al2O3三元图中标出方法是:先由SiO2的含量作一平行于MgO—Al2O3的直线,再由SiO2顶点出发,按照MgO/ Al2O3的比值向MgO—Al2O3画一条直线,两直线的交点即为该矿在三元图中的位置。
二.高碳铬铁的终渣组成高碳铬铁的的渣型位于下图中ABCD中一个较宽的范围,在SiO2为26—40%,MgO/Al2O3为0.68—2.61的范围内都能生产出合格的高碳铬铁。
这四个顶点分别是:A点,SiO2=40%,MgO/Al2O3=2.61;B点,SiO2=26%,MgO/Al2O3=2.61;C点:SiO2=26%,MgO/Al2O3=0.68;D点:SiO2=40%,MgO/Al2O3=0.68。
高碳铬铁的渣型有人提出用∑RO·SiO2+ R2O3表达式表示,其中∑RO为CaO,FeO,MgO的摩尔数之和,R2O3为Al2O3和Cr2O3摩尔数之和。
终渣碱度为1.0—1.7之间,仅个别情况为酸性渣。
SiO2MgO+CaOAl2O3A BCD O HI既然终渣在上述范围同波动,那么是否存在一点是最理想的渣型?可以设想其交点即为此点,此点的组成为SiO 235%,MgO/Al 2O 3为1.22。
而另外有人认为,在选择高碳铬铁渣最佳组成部时,炉渣的MgO/Al 2O 3的值应与待熔铬矿尖晶石中的该比值相同,SiO 2则根据三元相图确定。
同时,根据国内外资料分析,渣中的MgO/Al 2O 3值一般为在1.0—2.55,而以1.3为宜。
三.高碳铬铁的配料铬矿、熔剂、还原剂的配比是按三元熔度图熔点约为1700℃考虑的,但总的都有个趋向是向上图中交点靠边近。
当然,在实际配料过程中,交点会有所漂移,为了控制合金含碳量,需要调整炉渣成分,因而改变炉料配比。
为提高炉渣碱度,可适量配入石灰(石),这样有利于提高炉渣流动性和脱硫能力、增强炉渣导电性。
高碳铬铁塌料灼伤防范措施第一篇:高碳铬铁塌料灼伤防范措施高碳铬铁冶炼中塌料灼、烫伤事故原因分析及防范措施在高碳铬铁电炉冶炼过程中,电炉受高温、物料、设备及操作人员技能水平等影响,炉膛塌料热料飞溅灼烫事故时有发生。
总结分析塌料伤人事故原因,从加强安全管理,严格执行安全操作规程,改善作业环境,增强辨识危害因素能力着手,提出如何预防塌料灼烫伤的防范对策。
随着高碳铬铁生产技术的发展,生产节奏加快,连续性增强、人为失误、工艺因素等是诱发炉内塌料热料飞溅灼烫事故的根源。
遏制和减少塌料灼伤事故的发生是公司安全管理工作的主要环节之一。
一、高碳铬铁的用途、电炉冶炼基本工艺及特点高碳铬铁的主要用途有:1、用作含碳较高的滚珠钢,工具钢和高速钢的合金剂,提高钢的淬透性,增加钢的耐磨性和硬度;2、用作铸铁的添加剂,改善铸铁的耐磨性和提高硬度,同时使铸铁具有良好的耐热性;3、用作无渣生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁的含铬原料;4、用作电解法生产金属铬的含铬原料;5、用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。
该公司生产高碳铬铁牌号:主要原料有铬铁矿、焦炭(还原剂)、硅石等,通过矿热炉三相电极加热焙烧,使铬矿熔点达到1773K以上,出铁温度控制在1923—1973K的熔融状态的铁水,从炉眼出炉后流入铁水包,用桥式吊车、电动葫芦吊运浇铸或机铸冷却成型,经人工精装后运输到成品库再加工装包待外销。
二、高碳铬铁冶炼生产塌料事故及案例分析电炉生产高碳铬铁为有渣法,从事电炉冶炼生产作业人员多在电炉炉面(二楼)和浇铸间进行操作,约有90%塌料灼烫事故发生在电炉炉面区域。
1、冶炼炉料为南非块铬矿,物理性能不太好,易溶难还原。
焦炭含粉率较高并伴有一定数量的细粒度的蓝炭,强度低,导电性、透气性差,难以下降到炉底,引起炉底缺碳,形成炉膛内压力过大,冶炼过程中及易产生塌料、喷火现象。
2、电炉极心圆偏小,技改时电极极心圆设计不合理,冶炼时物料含粉偏高下料慢,炉料还原熔化快,料层形成蓬料或空洞现象,当调整电极加料时,易发生炉膛料面塌陷造成溅火灼烫伤人。
浅谈热处理工艺对高碳铬轴承钢组织和性能的影响摘要:本文主要研究了不同热处理工艺对RE复合变质高碳高铬合金钢的显微组织和力学性能的影响。
研究结果表明:经热处理后组织内残余奥氏体完全分解,转变为粒状珠光体+M7C3型碳化物。
高温固溶处理会对共晶碳化物的形态产生影响,随着固溶温度的提高,连续网状的共晶碳化物转变为杆状和块状,使材料的冲击韧性得到提高,球化处理促使基体内大量二次碳化物的析出,大大提高了材料的硬度。
适合于高碳高铬合金钢的热处理工艺为1200℃加热1h固溶水冷,然后750℃x5h球化处理。
经此热处理后,与铸态实验钢相比硬度提高了30.8%,达到HRC53.9,冲击性提高了25%,达到9.5J/cm2。
关键词:热处理工艺;高碳铬;轴承钢组织;研究分析高铬铸钢球芯复合轧辊由于具有优良的抗热裂性能和高耐磨性能,在热连轧粗轧使用时,比较成功的解决了传统轧辊易出现的“热疲劳裂纹严重”、“压痕”、“磨损严重”、“掉块”等问题。
因此,在热轧机粗轧机架推广速度非常快,已逐步取代半钢轧辊、高铬铸铁轧辊,成为热轧机粗轧及中厚板粗轧工作辊的主要轧辊品种。
这种高铬铸钢球芯复合轧辊采用离心铸造而成,芯部为高强度合金球墨铸铁,其外层材料是高铬合金钢。
轧辊用高铬钢铸态组织一般为奥氏体和网状原始共晶碳化物,或奥氏体+珠光体+原始碳化物。
但随着C和Cr含量的增大,在凝固冷却过程中,高铬钢组织中容易出现粗大的原始网状碳化物,对轧辊性能不利。
因此,改变共晶碳化物的形态和分布,是提高其综合力学性能的有效手段。
稀土复合变质剂的加入,能够起到细化晶粒、净化和强化晶界等作用,但是对碳化物的分布和形态的改善并不理想。
为此本文研究采用稀土复合变质处理后,不同的热处理方式对高碳高铬钢碳化物的形状和分布的影响,以期达到提高其综合力学性能的目的。
1.试验方法为了保证整体的实验效果,应采用“废钢”、“高碳铬铁”、“镍”、“钒铁”等进行配料后,在“KGPT20-25型50kg中频感应电炉中进行熔炼[1]。
高碳铬铁指标
一、高碳铬铁指标
1. 平均碳含量
最高可达2.0%,也可以按照客户要求加以调整。
2. 热处理工艺
高碳铬铁的主要热处理工艺有:正火、回火等工艺。
3. 化学成分
高碳铬铁的化学成分主要由碳、铬、硅和硫组成,其中碳含量可达2.0%,铬含量为6-8%,硅含量0.2-1.2%,硫含量则为0.2-0.4%,其余部分为不可知铁。
4. 抗腐蚀性
高碳铬铁具有较强的抗腐蚀性,能抵御腐蚀环境中的各种物质侵蚀,能在常温至600℃范围内维持良好的抗腐蚀性能。
5. 硬度
高碳铬铁的硬度较高,平均值约为380~540HV,由于碳含量高,也可以获得更高的硬度。
6. 强度
高碳铬铁具有较好的机械性能,抗拉强度大约为1700~2200MPa,抗压强度约为1800~2200MPa。
7.抗磨损性
高碳铬铁具有较好的抗磨损性,可以抵御较高温度、较大的负荷,以及多种腐蚀性介质的耐磨性能。
8. 焊接性
高碳铬铁的焊接性能良好,可以采用常规焊接工艺进行焊接,如电弧焊、钎焊等。
高炭铬铁简要行业分析(2012-8)铬铁是金属铬与铁的合金,铬铁按不同含碳量分为高碳铬铁(含碳为4~8%)、中碳铬铁(含碳为0.5~4%)、低碳铬铁(0.15~0.50%)、微碳铬铁(含碳为0.06%),其中高碳铬铁产量占铬铁总产量的85%左右,太谷恒达铬铁产品属高碳铬铁。
1、高碳铬铁市场需求铬系资源在钢铁冶炼中的主要用途是钢的冶金化,伴随AOD转炉冶炼不锈钢技术的发展,不锈钢生产冶炼用的低微碳精炼铬铁逐步被高碳铬铁所取代。
据有关机构统计,全球高碳铬铁资源中,超过85%用于不锈钢生产,高碳铬铁主要作为不锈钢的原材料,占不锈钢总比重的四分之一到三分之一,随着全球不锈钢市场需求的日益强劲,不锈钢行业对高碳铬铁的需求量也将与日俱增。
上表为我国近年来不锈钢粗钢产量的统计,自2001年开始,02、03、04年我国的不锈钢粗钢产量和表观消费量都出现大幅的增加,至06年更是出现巨大转折,除了继续问鼎世界上最大的不锈钢消费市场(表观消费量达到595万)外,粗钢产量超过日本,成为世界上最大的不锈钢生产国(粗钢产量达到530万吨);随后,07、08年我国不锈钢粗钢生产量又继续攀升至720万和910.7万吨,而10年则突破了千万吨。
2012年上半年我国不锈钢粗钢产量为708.2万吨,如按1/3配比计算,上半年我国高炭铬铁的需求量为236.07万吨。
2、国内高碳铬铁生产与进出口我国高碳铬铁产业发展较快,2012年我国铬铁产能将接近230万吨,山西、内蒙古、河南、四川、甘肃、宁夏、青海等省区存在一定的地域电价优势,高碳铬铁产业蓬勃兴起,铬铁产能飞速增长,形成如下新格局。
但是,我国高炭铬铁自给自足能力仍相对薄弱。
随着我国不锈钢生产规模的扩大,高碳铬铁需求缺口也日益加大,2002年高碳铬铁进口量从01年的3000吨猛增至6.5万吨;07年进口量首次越过100万吨达到135.83万吨,进口铬铁几乎已经占据国内市场的半壁江山。
10-11年,随着中国产量逐步提升,加之进口铬铁价格优势不明显,进口量开始小幅下滑,但在总消费量中仍占据50%左右。
高碳洛铁硅锰合金冶炼及若干问题简答刘维国铁合金起初有用木炭做还原剂,随着环境保护,生态建设意识的加强,使木炭的采购越来越困难,价格也大幅度增加。
随之,出现“兰炭”,兰炭的最大优势是活性好,低灰、低挥发,热量高。
缺点是兰炭的反应点低,持续时间短,矿石熔点高,反应慢,在还原过程中交融点不一,造成兰炭使用量大,不能完全满足矿石反应的需要。
冶金焦:以钢厂使用为主,在铁合金企业里,一般和兰炭配用,起到指标中和的作用,弥补兰炭强度低、还原点低的问题。
这种焦使用的比例,完成全根据实际生产经验和炉型来调配,比例要合适,冶金焦多了,矿热炉电极操作困难,炉体上方温度过高,甚至出现除尘布袋接湖的情况。
化工焦:他强度、反应性低于冶金焦,高与兰炭。
它综合了冶金焦和兰炭的优点,形成目前铁合金企业使用最为广泛的焦种。
二、碳质焦电阻率的影响因素碳素材料的性质不同,结晶转化温度也不同。
无烟煤、石油焦、焦炭容易石墨化,其石墨化过程在2000℃时结束,木炭在2500℃时亦不能充分达到石墨的性质。
变质程度差的挥发分高的弱粘煤制成的焦炭,高温电阻率大。
成焦温度炼焦温度对石墨化程度的影响很大,炼焦温度越高,石墨化的程度也愈大,电阻率愈小。
炼焦时间:炼焦时间愈长,石墨化程度也愈高,电阻率愈小。
灰分和挥发物:灰分和挥发物对电阻率也有一定影响,一般情况下,灰分和挥发分高者,其比电阻也大,但灰分和挥发分愈高,则固定碳愈低。
密度:碳素材料的电阻与其密度成直线关系,密度愈小,电阻愈大。
三、冶炼中选用碳类的基本准则1、选用电阻率大、化学活性好的还原剂。
电阻率高的焦炭可增大炉料电阻,使电极下插深度增加,高温区下移,反应区扩大,通过料层的分路电流减小,大部分电流通过电极端部弧光区,使电极端部有很高的有效功率,这些因素都使逸出气体和料面温度降低,从而提高了电炉热效率,降低了电耗。
高碳铬铁、高碳铬铁渣、铬矿及粉尘的性质对环境的影响高碳铬铁又名碳素铬铁是由铬和铁组成的铁合金。
高碳铬铁(含再制铬铁)主要用途有:(1)用作含碳较高的滚珠钢、工具钢和高速钢的合金剂,提高钢的淬透性,增加钢的耐磨性和硬度;(2)用作铸铁的添加剂,改善铸铁的耐磨性和提高硬度,同时使铸铁具有良好的耐热性;(3)用作无渣法生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁的含铬原料;(4)用作电解法生产金属铬的含铬原料;(5)用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。
铬的主要物理化学性质如下:相对原子质量52.01、密度(7.19g/cm3)、熔点 (2148 k)、沸点 (2938k)、电阻率14.1x10-6(Ω·cm)铬与铁形成连续的固溶体。
铬是一种具有银白色光泽的金属,无毒,化学性质很稳定,不锈钢中便含有12%以上的铬。
常见的铬化合物有六价的铬酐、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸钾、铬酸钠等;三价的三氧化二铬(铬绿、Cr2O3);二价的氧化亚铬。
铬与冶炼高碳铬铁原料形成的主要化合物铬和碳形成Cr23C6、Cr7C3、Cr3C2碳化物。
在有铁存在时,形成(Cr,Fe)23C6、(Cr,Fe)7C3、(Cr,Fe)3C2等复合碳化物。
铬与硅形成Cr3Si、Cr5Si3、CrSi、CrSi2等硅化物。
铬与磷形成Cr3P、Cr2P等磷化物。
铬与硫形成CrS、Cr7S8、 Cr3S4、Cr5S6、Cr2S3等硫化物。
铬与氧形成CrO3、CrO2、Cr2O3、Cr3O4、和CrO等氧化物。
其中以Cr2O3最为稳定。
高碳铬铁产品无毒无害。
产品生产形成的以上化合物均不溶于水。
矿热炉电炉法冶炼基本原理电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物。
2/3Cr2O3+2C=4/3Cr+2CO↑△Gθ=123970-81.22T T开=1523K2/3Cr2O3+26/9C=4/9Cr3C2+2CO↑△Gθ=114410-83.05T T开=1373K2/3Cr2O3+18/7C=4/21Cr7C3+2CO↑△Gθ=115380-82.09T T开=1403K2/3Cr2O3+54/23C=4/69Cr23C6+2CO↑△Gθ=118270-81.75T T开=1448K从以上反应可以看出,碳还原氧化铬生成Cr3C2的开始温度为1373K,生成Cr7C3的反应开始温度1403K,而还原生成铬的反应开始温度为1523K,因而在碳还原铬矿时得到的是铬的碳化物,而不是金属铬。
高炭铬铁简要行业分析(2012-8)铬铁是金属铬与铁的合金,铬铁按不同含碳量分为高碳铬铁(含碳为4~8%)、中碳铬铁(含碳为0.5~4%)、低碳铬铁(0.15~0.50%)、微碳铬铁(含碳为0.06%),其中高碳铬铁产量占铬铁总产量的85%左右,太谷恒达铬铁产品属高碳铬铁。
1、高碳铬铁市场需求铬系资源在钢铁冶炼中的主要用途是钢的冶金化,伴随AOD转炉冶炼不锈钢技术的发展,不锈钢生产冶炼用的低微碳精炼铬铁逐步被高碳铬铁所取代。
据有关机构统计,全球高碳铬铁资源中,超过85%用于不锈钢生产,高碳铬铁主要作为不锈钢的原材料,占不锈钢总比重的四分之一到三分之一,随着全球不锈钢市场需求的日益强劲,不锈钢行业对高碳铬铁的需求量也将与日俱增。
上表为我国近年来不锈钢粗钢产量的统计,自2001年开始,02、03、04年我国的不锈钢粗钢产量和表观消费量都出现大幅的增加,至06年更是出现巨大转折,除了继续问鼎世界上最大的不锈钢消费市场(表观消费量达到595万)外,粗钢产量超过日本,成为世界上最大的不锈钢生产国(粗钢产量达到530万吨);随后,07、08年我国不锈钢粗钢生产量又继续攀升至720万和910.7万吨,而10年则突破了千万吨。
2012年上半年我国不锈钢粗钢产量为708.2万吨,如按1/3配比计算,上半年我国高炭铬铁的需求量为236.07万吨。
2、国内高碳铬铁生产与进出口我国高碳铬铁产业发展较快,2012年我国铬铁产能将接近230万吨,山西、内蒙古、河南、四川、甘肃、宁夏、青海等省区存在一定的地域电价优势,高碳铬铁产业蓬勃兴起,铬铁产能飞速增长,形成如下新格局。
但是,我国高炭铬铁自给自足能力仍相对薄弱。
随着我国不锈钢生产规模的扩大,高碳铬铁需求缺口也日益加大,2002年高碳铬铁进口量从01年的3000吨猛增至6.5万吨;07年进口量首次越过100万吨达到135.83万吨,进口铬铁几乎已经占据国内市场的半壁江山。
10-11年,随着中国产量逐步提升,加之进口铬铁价格优势不明显,进口量开始小幅下滑,但在总消费量中仍占据50%左右。
高碳铬铁成分含量
高碳铬铁成分含量是指铁合金中所含有的碳和铬的含量。
高碳铬铁是一种主要用于不锈钢、合金钢和特殊钢生产的铁合金,其主要成分为铁、碳和铬,其中铬的含量通常在12%以上。
高碳铬铁的成分含量对生产工艺和产品质量有重要影响。
过高或过低的碳含量会影响不锈钢的耐腐蚀性和强度,而过高或过低的铬含量则会影响钢的硬度和耐热性。
因此,生产高碳铬铁时需要控制好碳和铬的含量,以确保产品符合客户的要求和标准。
同时,还需注意保证生产过程中的安全和环保,防止污染和事故的发生。
- 1 -。
高碳铬铁液态密度概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在对高碳铬铁液态密度进行概述及解释说明。
首先,将介绍本篇文章的结构和目的,然后重点关注高碳铬铁液态密度的定义和组成。
接着,将探讨液态密度的概念和重要性,并进一步分析影响高碳铬铁液态密度变化的因素。
1.2 文章结构本文总共分为五个部分:引言、高碳铬铁液态密度概述、高碳铬铁液态密度解释说明、结论以及参考文献。
在这些部分中,我们将深入研究和探讨高碳铬铁液态密度及其相关的重要性、应用价值以及测试方法等内容。
1.3 目的本文旨在提供关于高碳铬铁液态密度的全面了解,并解释该物质具体特性与其他物理性质之间的关系。
通过对影响液态密度变化的因素进行分析,我们可以更好地理解高碳铬铁在实际应用中的行为和性能表现。
此外,对于未来相关领域研究发展的展望和建议也将有所探讨。
以上是本文“1. 引言”部分的详细内容。
在接下来的文章中,将逐步展开对高碳铬铁液态密度的概述和解释说明,希望为读者提供有价值且准确的信息。
2. 高碳铬铁液态密度概述2.1 高碳铬铁的定义和组成高碳铬铁是一种含有较高碳和铬含量的合金材料,通常用于钢铁制造和冶金工业中。
其主要成分为铁、碳和铬,并且可能含有少量的其他合金元素,如硅、锰和钒等。
高碳铬铁具有优异的抗腐蚀性能和耐高温特性,因此在许多领域得到广泛应用。
2.2 液态密度的概念和重要性液态密度是指单位体积液体所包含的质量。
对于高碳铬铁来说,其液态密度反映了材料在液态状态下的浓度程度。
了解液态密度可以帮助我们了解材料的物理性质,并推断其熔化温度、熔解过程以及其他相关行为。
液态密度的测量对于高碳铬铁的生产和应用非常重要。
通过控制合金中不同元素之间的比例,可以调整合金的液态密度,从而影响材料在生产过程中的流动性、凝固行为以及最终的机械性能。
此外,液态密度还可以用于计算合金中成分的比例和含量,为工程师和冶金学家提供了评估和优化高碳铬铁合金配方的依据。
2.3 高碳铬铁液态密度变化的因素高碳铬铁液态密度受多种因素影响。
高碳铬铁冶炼过程影响因素的研究进展
龚嘉珺;王海娟
【期刊名称】《铁合金》
【年(卷),期】2024(55)1
【摘要】本文通过总结国内外相关文献,认为影响高碳铬铁冶炼的主要因素为炉料的物理性能、化学性能和化学成分,且炉料的物理性能和化学性能受炉料的化学成分影响。
同时,阐述了MgO、Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、CaO和碳质还原剂等化学成分对高碳铬铁冶炼的影响,其中碳质还原剂对炉料的电阻率起决定作用;MgO、
Al_(2)O_(3)和SiO_(2)等则更多影响冶炼时的熔化性、熔点和黏度等参数。
本文还分析了各化学成分对铬铁矿还原的影响,其中Fe、FeO、Fe_(3)O_(4)、SiO_(2)、CaO、NaOH以及硼酸盐等在一定程度上能促进铬铁矿的还原,而MgO则会抑制铬铁矿的还原。
此外,归纳总结了镁铝比和炉渣碱度对高碳铬铁冶炼的影响,将镁铝比控制在1.3~1.9,炉渣碱度不超过1.4,可以达到降低冶炼电耗、焦耗和提高铬回收率的效果。
【总页数】8页(P9-16)
【作者】龚嘉珺;王海娟
【作者单位】北京科技大学冶金与生态工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TF641.3.1
【相关文献】
1.高碳铬铁冶炼过程中废气排放对环境的影响分析
2.冶炼高碳铬铁过程中合金硫的控制
3.铬矿特性对冶炼高碳铬铁效益的影响(Ⅰ)
4.高硫铬铁矿冶炼高碳铬铁的工艺研究
5.铬铁矿电炉冶炼高碳铬铁现状与发展趋势
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浅谈高碳铬铁各种成分的影响因素及控制摘要铁合金是由一种或两种以上的金属或非金属元素与铁元素组成的,并作为钢铁和铸造业的脱氧剂、合金添加剂、还原剂等的合金。
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本篇文章就当今社会高碳铬铁中碳、硅、硫和铬回收率方面进行了简要论述。
主要从高碳铬铁中各种成分反应的机理和常见成分控制进行阐述,揭示了各种成分的控制方法和效果。
关键词:高碳铬铁;成分控制;铬回收率目录1. 前言 ........................................................ - 1 -2. 冶炼原理 .................................................... - 1 -2.1电炉熔池结构............................................. - 1 -2.2铬的碳化物生成机理....................................... - 2 -2.3影响合金含碳量的因素..................................... - 3 -2.3.1铬矿............................................... - 3 -2.3.2合金的含硅量....................................... - 3 -2.3.3渣型............................................... - 4 -2.3.4冶炼操作........................................... - 5 -3. 高碳铬铁冶炼中的硅行为浅析 .................................. - 5 -3.1高碳铬铁冶炼过程中合金含硅量的变化规律:................. - 5 -3.2高碳铬铁冶炼过程中合金含硅量变化的影响因素:............. - 5 -4. 高碳铬铁合金降硫途径探讨 .................................... - 6 -4.1硫的来源及存在状态....................................... - 6 -4.2降低高碳铬铁合金中硫含量主要有一下几种途径............... - 6 -4.3原因分析................................................. - 7 -5. 高碳铬铁冶炼中铬元素的流向分析及提高铬回收率的途径探讨 ...... - 7 -5.1有关计算式............................................... - 7 -5.2铬元素的流向分析......................................... - 8 -5.3提高铬元素回收率的途径................................... - 8 -6. 结论 ....................................................... - 10 - 后记 .......................................................... - 12 - 参考文献 ...................................................... - 13 -1.前言我国国家标准规定高碳铬铁合金的含碳量为4一10% 。
实际上 ,用户对高碳铬铁含碳量的要比上述范围更狭窄的情况已日趋增多 ,还有通过合金含碳量的控制来改善其破碎性能等一些特殊的要求。
因此 ,在高碳铬铁冶炼过程中如何控制合金含碳量已成为一个重要的技术课题。
对于高碳铬铁冶炼过程中各种铬的碳化物的生成机理及合金含碳量的影响因素已有不少人作过探讨,但研究尚有待进一步深化。
我们参阅了有关研究资料 ,并根据我们对高碳铬铁生产实践的认识,对高碳铬铁冶炼过程中合金含碳的变化规律及其影响因素进行了粗浅的分析,同时提出了控制该产品含碳量的一些原则意见。
对于高碳铬铁冶炼过程中各种铬的硅化物的生成机理及合金含硅量的影响因素已有不少人进行了探讨,但研究尚有待进一步深化。
我们参阅了有关的研究资料 ,并根据我们对高碳铬铁生产实践的认识 ,对高碳铬铁冶炼过程中合金含硅量的变化规律及影响因素进行了粗浅的分析,同时提出了控制该产品含硅量的一些意见。
降低高碳铬铁含硫量是生产高碳铬铁的重要课题。
在冶炼过程中,硫的分配情况是50一60%进人炉渣 ,20一30%挥发 ,8一15%左右进人合金。
如何降低进入合金中的硫是铁合金工作者一直关注的问题〔影响合金硫含量的因素很多,如焦炭的含硫量,合金中的碳、硅含量,炉渣碱度及炉温等对合金的脱硫都有影响。
铬元素能使钢、合金和某些金属材料具有特殊的物理化学性质,可改善材料的性能,它作为重要的合金元索之一己被广泛重视和使用。
铬元素是从铬矿中的Cr2O3被还原得到的。
我国是世界上铬矿资源缺乏的国家之一,使用的铬矿多数为进口矿。
因此,在铁合金冶炼中铬矿的合理使用已被关注,提高铬元素的回收率有着重要意义,每提高一个百分点其效益都是很可观的。
2.冶炼原理2.1电炉熔池结构图1 高碳铬铁电炉熔池结构2.2铬的碳化物生成机理在矿热炉中,用焦炭作还原剂对铬矿进行还原时,三氧化二铬的碳热还原反应及标准自由能的变化如下:2/3Cr2O3+26/9C=4/9Cr3C2+2CO (1)=478233.8-349.03T(J)T开=1100℃2/3Cr2O3+18/7C=4/21Cr7C3+2CO (2)=482288.4-343.14T(J)T开=1130℃2/3Cr2O3+54/23C=4/69Cr23C6+2CO (3)=494368.6-341.72T(J)T开=1175℃随着炉料的下降和炉温的升高,Cr3C2与Cr2O3反应生成Cr7C3:5(Cr2O3)+27[Cr3C2]=13[Cr7C3]+15CO (4)=3863480-231.32T(J)T开=1385℃2/3[Cr2O3]+14/5[Cr3C2]=4/3[Cr]+6/5[Cr7C3]+2CO (5)=543609-309.45T(J)T开=1484℃实际生产中,有时因入炉的矿物结构不同而造成难熔、难还原;或因入炉矿石块度过大,来不及还原而落到炉渣下层形成残矿层,其与温度高达1700℃的熔融铁液或下落的合金液滴接触发生激烈的脱碳反应:3[Cr7C3]+(Cr2O3)=[Cr23C6]+3CO (6)=621148-328.13T(J)T开=1620℃[Cr23C6]+2(Cr2O3)=27[Cr]+6CO (7)=682594-344.22T(J)T开=1710℃上述反应所生成的铬碳化物及其理论含碳量见表2。
表2 铬的碳化物理论含碳量(%)2.3影响合金含碳量的因素2.3.1铬矿铬矿物理化学特性的差异直接影响到其在炉内的反应活性。
不同的铬矿在相同的温度条件下,其Cr2O3的还原速度相差很大。
一般铬矿中Cr2O3的开始还原温度为1100℃;而在1400℃时,不同铬矿Cr2O3还原反应速度基本相近;在1200℃以下对几种铬矿的实际测试表明,不同铬矿Cr2O3的还原反应速度相差较大。
因此,若铬矿的化学成分和矿物结构能保证Cr2O3在1200℃以下有较高的还原程度,则会优先生成含碳较高的Cr3C2和Cr7C3的。
从而使合金有较高的含碳量;对于还原程度较低的铬矿,当温度高于1200℃后则会在生成Cr3C2和Cr7C3的同时,还有一定数量的Cr23C6生成,从而降低了合金的含碳量。
当铬矿的结构致密,结晶粗大而块度又较大时,铬的复合氧化物既难分解又难还原,在冶炼过程中只有进入高温电弧区方能进行急剧反应,从而使Cr23C6和Cr的比例增加,同时已生成的铬的碳化物与渣中Cr2O3反应精炼脱碳继续降低合金含碳量〔2〕。
因此,根据产品含量的要求,以及不同铬矿的性质,合理地选择和使用铬矿是很重要的。
藏矿是铝铬铁矿,属于密斑晶矿(又称硬铬尖晶石),难熔、还原性差,适合于冶炼低碳产品,所以我们这次试验生产的FeCr67C6.0产品全部采用藏矿。
通过三次试验证明:铬矿的粒度在20~80mm之间效果最好。
2.3.2合金的含硅量在高碳铬铁冶炼过程中,当熔炼温度达到1200℃左右时,硅开始被还原(SiO2+2C=Si +2CO),还原出来的Si进一步与铬的碳化物反应,生成稳定的硅化铬(Cr7C3+7Si=7CrSi +3C,Cr7C3+10Si=7CrSi+3SiC)〔3〕。
生产实践表明:当使用能生产出含碳量大于8%的铬矿时,随着合金含碳量的升高其含硅量相应下降或趋于不变〔2〕。
在使用难还原矿生产FeCr67C6.0牌号铬铁时,由于在合金的上面形成一个“残矿层”,在1700℃以上的高温下,当熔融的合金滴穿过该残矿层时,便发生激烈的脱碳反应。
此时,脱碳反应远比硅的还原反应激烈,并且伴随着脱碳反应的同时发生脱硅反应(3CrSi +2Cr2O3=7Cr+3SiO2)〔4〕,使生成合金的含碳量相对稳定,且硅含量的提高对其影响不大,因此用难还原矿生产FeCr67C6.0牌号铬铁时,不能靠合金增硅来达到降碳目的。
2.3.3渣型我公司生产高碳铬铁的渣型及本次试验的渣型见表6。
表6 高碳铬铁渣型从表6的数据可以看出,渣中的MgO/Al2O3的比值越大,合金含碳则越高;反之,合金含碳则降低。
在第三次试验中生产出的含C≤6.0%的产品比例最高仅为69%,由此看出,试验中所采用的渣型还存在一定问题,同表7的渣型对比,试验所用的渣型中Al2O3的数值很低,MgO/Al2O3的比值相对较高以至于难以持续稳定的生产出含C≤6.0%的产品。
因此,通过生产实践笔者认为,生产C≤6.0%的产品时使用含氧化铝高的铬矿或原料中适当配入含氧化铝高的残渣,可收到较好的效果。
2.3.4冶炼操作生产C≤6.0%的高碳铬铁时,出铁温度至关重要。
为了不产生高碳碳化物,一般出铁温度在1700℃。
为此,一方面我们在通过调整炉料中SiO2或Al2O3的含量来控制温度,同时由原来班出四炉改为班出三炉,以延长精炼时间提高炉温,并减少原料中焦炭的配入量,以利于电极深插;另一方面使用高电压(3级158V)来提高炉温,使合金脱碳反应顺利进行。