哪种焦炭适合高碳铬铁的冶炼具体规格是多少

哪种焦炭适合高碳铬铁的冶炼具体规格是多少
哪种焦炭适合高碳铬铁的冶炼
具体规格是多少

哪种焦炭适合高碳铬铁的冶炼具体规格是多少
铁合金的定义、用途及分类
　　1．1.1．铁合金的定义
　　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、脱硫剂和合金添加剂等的合金.例如硅铁是硅与铁的合金；锰铁是锰与铁的合金；硅钙合金是硅与钙组成的合金.就生产方法与用途而言,铁合金还包括含铁极低的锰、铬、钒及工业硅等合金金属.
　　1．1．2铁合金的用途
　　铁合金是钢铁工业和机械铸造行业必不可少的重要原料之一,其主要用途：一是作为脱氧剂,消除钢液中过量的氧；二是作为合金元素添加剂,改善钢的质量与性能.随着我国钢铁工业持续、快速地发展,钢的品种、质量的不断扩大和提高,对铁合金产品提出了更高要求,铁合金工业日益成为钢铁工业的相关技术和配套工程.下面概述它们的用途：
　　(1)用作脱氧剂.炼钢过程是用吹氧或加入氧化剂的方法使铁水进行脱碳及去除磷、硫等有害杂质的过程.这一过程的进行,虽然使生铁炼成钢,但钢液中的含量增加了.[O]在钢液中一般以[FeO]的形式存在.如果不将残留在钢中多余的氧去除,就不能浇铸成合格的钢坯,得不到力学性能良好的钢材.为此,需要添加一些与氧结合力比铁更强,并且其氧化物易于从钢液中排除进入炉渣的元素,把钢液中的[O]去掉,这个过程叫脱氧.用于脱氧的合金叫脱氧剂.
　　钢水中各种元素对氧的结合强度,即脱氧能力,从弱到强的顺序如下：铬、锰、碳、硅、钢、钛、硼、铝、锆、钙.因而,一般炼钢脱氧常用的是由硅、锰、铝、钙组成的铁合金.
　　(2)用作合金剂.合金钢中因其含有不同的合金元素而具有不同的性能.钢中合金元剂.常用的合金剂有硅、猛、铬、钼、钢、钨、钛、钴、镍、硼、铌、锆等铁合金.
　　(3)用作铸造晶核孕育剂.改善铸铁和铸钢的性能的措施之一是改变铸件的凝固条件.为了改变凝固条件,往往在浇铸前加入某些铁合金作为晶核,形成晶粒中心,使形式成的石墨变得细小发散.晶粒细化,从而提高铸件的性能.
　　(4)用作还原剂.硅铁可用作生产钼铁、钒铁等其他铁合金时的还原剂；硅铬合金、锰硅合金分别用作中低碳铬铁和中低碳猛铁生产的还原剂.
　　(5)其他方面的用途.在有色冶金和化学工业中,铁合金也越来越被广泛地使用.例如,中低碳猛铁用于生产电焊条；硅铝合金用于生产硅铝明中间合金；铬铁用作生产铬化物和镀铬的阳极材料,有些铁合金用作生产耐高温材料.
　　1．1．3铁合金产品的分类
　　随着现代科学技术的发展,各个行业对钢材的品种、性能的要求越来越高,从而对铁合金也提出了更高的要求.铁合金的品种在不断地扩大.铁合金的品种繁多,分类方法也多.一般按下方法分类；
　　(1)按铁合金中主元素分类,主要有硅、锰、铬、钒、钛、钨、钼等系列铁合金.
　　(2)按铁合金中含碳量分类,有高碳、中碳、低碳、微碳、超微碳等品种.
　　(3) 按生产方法分类,有高炉铁合金,包括:高炉高碳猛铁、低硅猛合金、低硅铁等；电炉铁合金,包括高碳猛铁、高碳铬铁、硅铁、猛硅合金、硅铬合金、硅铝合金、硅钙合金、磷铁、中低碳和微碳铬铁、中低碳猛铁、精炼钒铁等；炉外法（金属热法）铁合金,金属铬、钼铁、钛铁、硼铁、钒铁、锆铁、高钒铁等；真空固态还原法铁合金,包括超微碳真空铬铁、氮化铬铁、氮化猛铁等；转炉铁合金,包括转炉中碳铬铁、转炉低碳铬铁、转炉中碳猛铁等；电解法铁合金,电解金属铬、电解金属猛等.此外,还有氧化物压块与发热铁合金等特殊铁合金.
　　(4) 含有两种或两种以上合金元素的多元铁合金,主要品种有硅铝合金、硅钙合金、猛硅铝合金、硅钙铝合金、硅钙钡合金、硅铝钡钙合金等.
　　1.2铁合金生产的主要方法
　　铁合金的生产法很多,其中大部分铁合金产品是采用火法冶金生产的.根据使用的冶炼设备、操作方法和热量来源,主要有以下几种（详见表1-1 所示）.
　　1.2.1.1高炉法
　　高炉法所使用的主体设备为记炉.高炉法是最早采用的铁合金生产方法.高炉法冶炼铁合金和高炉冶炼生铁基本相同.目前主要是生产高炉高碳锰铁.高炉锰铁生产主要原料为锰矿、焦碳和熔剂以及助燃的空气或富氧.把原料从炉顶装入炉内,高温空气或富氧经风口鼓入炉内,使焦炭烧获得高温及还原气体对矿石进行还原反应,熔化了的炉渣、金属积聚在炉底通过渣口、铁口定时出渣出铁.随着炉料的熔化、反应和排出,再不断加入新炉料,生产是边连续进行的.
　　用高炉法生产铁合金,具有劳动生产率高,成本低等优点.但鉴于高炉炉缸温度的局限性,以及高炉冶炼条件下金属被碳充分饱和,因此高炉法一般只用于生产易还原元素铁合金和低品位铁合金,如高碳锰铁、低硅铁、低锰硅、镍铁及富锰渣等.
　　1.2.1.2 电炉法 电炉法是生产铁合金的主要方法,其产量约占全部铁合金产量的4/5,所使用的主体设备为电炉.电炉主要分为还原电炉（矿热炉）和精炼炉两种：
　　(1) 还原电炉（矿热炉）法.还原电炉法是以碳作还原剂还原矿石生产铁合金的.炉料加入炉内并将电极插埋于炉料中,依靠电弧和电流通过炉料而产生的电阴电弧热,进行埋弧还原冶炼操作.熔化的金属和熔渣集聚在炉底并通过出铁口定时出铁出渣,生产过程是连续进行的.用此方法生产的品种主要有硅铁、硅钙合金、工业硅、高碳锰铁、锰硅合金、高碳铬铁、硅铬合金等.
　　(2) 精炼炉（电弧炉）法.精炼炉法是用硅（硅质合金）作还原剂生产含碳量低的铁合金产品的,依靠电弧热和硅氧和硅氧反应热进行冶炼.炉料从炉顶或炉门加入炉内,整个冶炼过程分为引弧、加料、熔化、精炼和出铁等五道工序,生产是间歇进行的.主要生产品种有：中、低碳锰铁,中、低微碳铬铁及钒铁等.
　　1.2.1.3 炉外法（金属热法）
　　炉外法是用硅、铝或铝镁合金作还原剂,依靠还原反应产生的化学热来进行冶炼的,所使用的主体设备为筒式熔炉.使用的原料有精矿、还原剂、熔剂、发热剂以及钢屑、铁矿石等.生产的主要品种有钼铁、钛铁、硼铁、铌铁、高钒铁及金属铬等.
　　1.2.1.4氧气转炉法
　　氧气转炉法使用的主体设备为转炉,按其供氧方式,有顶、底、侧吹和顶底复合吹炼法.使用的原料是液态高碳铁合金、纯氧、冷却剂及造渣料等.将液态高碳铁合金对入转炉,高压气氧气经氧枪通入炉内吹炼,依靠氧化反应放出的热量脱碳,生产是间歇进行的.生产的主要品种有中低碳铬铁、中低碳锰铁等.
　　1.2.1.5 真空电阴炉法
　　生产含碳量极低的微碳铬铁、氮化铬铁、氮化锰铁等产品时采用真空电阴炉法,其主体设备为真空电阴炉.真空炉法的脱碳反应是在真空固态条件下进行的,冶炼时将压制成形的块料装入炉内,依靠电流通过电极时的电阴热加热,同时真空抽气,生产是间歇进行的.
　　1.2.2按热量来源分类, 根据热量来源的不同分为碳热法、电热法、电硅热法、金属热法：
　　（1）碳热法.碳热法的冶炼过程的热源主要是焦炭的燃烧热,使用焦炭作还原剂还原矿石中的氧化物,采用此方法的生产是在高炉中连续进行的.
　　(2)电热法.电热法的冶炼过程的热源主要是电能,使用碳质还原剂还原矿石中的氧化物,采用连续式的操作工艺并在还原电炉中进行.
　　(3 )电硅热法.电硅热法的冶炼过程的热源主要是电能,其余为硅氧化时放出的热量,使用硅（如硅铁、中间产品锰硅合金及硅铬合金）作为还原剂还原矿石中的氧化物.生产是在精炼电炉中进行间歇式作业.
　　(4)金属热法.金属热法的冶炼过程的热源主要是由硅、铝等金属还原剂还原精矿中氧化物时放出的热量,生产采用间歇式在筒式熔炼炉中进行.
　　1.2.3 按操作方法和工艺分类
　　根据生产操作工艺特点不同分为熔剂法、无熔剂法,无渣法、有渣法以及连续式和间歇工等冶炼方法：
　　（1）熔剂法.熔剂法冶炼铁合金是采用碳质材料、硅或其他金属作还原剂,生产时要加造渣材料调节炉渣成分和性质.如采用碱性渣操作,生产高碳锰铁.
　　（2）无熔剂法.无熔剂法生产铁合金一般多用碳质材料作还原剂,生产时不用加造渣材料调节炉渣成分和性质.如使用优质锰矿,采用酸性渣操作,生产高碳锰铁,同时获得低磷富锰渣.
　　（3）无渣法.无渣法冶炼铁合金是采用碳质还原剂、硅石或再制合金为原料,在还原电炉中连续冶炼的,产品如硅铁、工业硅、硅铬合金等.
　　（4）有渣法.有渣法冶炼铁合金是在还原电炉或精炼电炉中,选用合理的渣型制度和碱度生产铁合金,其渣铁比受没品种和相应采用的原料条件等因素影响,一般为0.8~1.5.产品如高碳锰铁、锰硅合金、高碳铬铁等.
　　（5）连续式冶炼法.连续式冶炼法,是根据炉口料面的下降情况,不间断地向炉内加料,而炉内熔池积聚的合金熔渣定期排出.采用埋弧还原冶炼,操作功率几乎是均衡稳定的.
　　（6）间歇式冶炼法.间歇式冶炼法是将炉料集中或分批加入炉内,冶炼过程一般分为熔化和精炼两个时期,在熔化期电极是埋入炉料中的；而精炼期电弧是暴露的,精炼完毕,排出合金和熔渣,再装入新料继续进行下一炉熔炼.由于间歇式冶炼法是一个周期一个周期地进行,因而也称周期冶炼法.鉴于冶炼各个时期的操作工艺特点不同,操作功率也不同.冶炼中、低碳锰铁,中、低、微碳铬铁等采用间歇式冶炼法.