一种含镍铬铁合金冶炼的方法技术

本发明专利技术涉及一种含镍铬铁合金冶炼的方法，该方法包括以下步骤：将磨细后的所述红土镍矿与铬铁矿粉、还原剂、粘结剂、助熔剂均匀混合后制得球团；球团放入转底炉中进行高温还原，得到金属化球团；金属化球团送入电炉中进行高温熔化分离，得到含镍铬铁合金。本发明专利技术通过铬铁矿和高镁型红土镍矿混合配料的方式，利用红土镍矿的易于成型特性，减少粘结剂的加入，将价格低廉且不易成型的铬铁粉矿进行成型，降低了生产成本；全部原料预先经过混合，配料较为均匀，缩短冶炼时间；球团在转底炉中经过高温预还原，有效降低电炉冶炼电耗；同时由于红土镍矿中Ni的引入，获得了含镍的铬铁合金，进一步获得了冶炼不锈钢的低成本原料。

Method for smelting nickel chromium iron alloy

The invention relates to a method for nickel ferrochrome smelting, the method comprises the following steps: grinding the laterite nickel ore and chromite powder, reducing agent, binder, flux uniform mixing pellet; pellet inside the rotary hearth furnace for high temperature reduction, obtain metallized pellet; metallized pellet into the high temperature melting separation furnace, iron nickel alloy obtained. Through the invention of chromite and high magnesium laterite mix way, easy molding characteristics of laterite nickel ore by reduction of binder, the ferrochrome ore powder price is low and not easy molding molding, reduce the production cost; all raw materials in advance by mixing ingredients evenly, shorten the melting time in the pellet; rotary hearth furnace with high temperature reduction, effectively reduce the power consumption of the electric furnace smelting; at the same time, due to the introduction of Ni in laterite nickel ore, nickel chromium iron alloy was obtained, we obtain low cost raw material for smelting stainless steel.

【技术实现步骤摘要】
一种含镍铬铁合金冶炼的方法
本专利技术涉及铁合金冶炼领域，特别是一种含镍铬铁合金冶炼的方法。
技术介绍
铬铁合金依照碳含量的不同可分为高碳、中碳、低碳以及微碳四类，主要用于生产特种合金，冶炼特种钢，如不锈钢、弹簧钢、工具钢等，因此能够广泛应用于航空、宇航、汽车、造船以及国防等工业领域。目前，常用于与镍铁合金一起冶炼300系不锈钢。铬铁合金的主流生产工艺为矿热炉工艺，采用优质块矿、焦炭或者烧结矿，在矿热炉内冶炼获得铬铁合金。该工艺矿热炉生产操作的一个要点就是要保证炉内良好的透气性，使炉况正常运行，因此无法或很少使用价格低廉的铬铁矿粉料，生产成本较高。此外，铬铁氧化物的全部还原在矿热炉内进行，使得冶炼电耗较高。矿热炉冶炼时，对熔分渣熔点和组分有一定的要求，如需要控制MgO/Al2O3比处于1.2左右，因此在冶炼时需要添加白云石、硅石等作为助熔剂。助熔剂从料管直接添加入炉，和矿原料呈多层分布，无法保障布料的均匀性，会造成物料偏析情况出现。此外，作为不锈钢的重要合金元素镍，当前市场上的铬铁合金中并不包含，而单独通过红土镍矿冶炼镍铁合金，又由于红土镍矿中的金属含量较低，造成能耗和生产成本均比较高。针对当前铬铁合金工艺生产过程中出现的问题，因此需要一种生产含镍铬铁合金的方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种含镍铬铁合金冶炼的方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术，提供一种含镍铬铁合金冶炼的方法，包括以下步骤：步骤一：将红土镍矿进行磨细处理；步骤二：将磨细后的所述红土镍矿与铬铁矿粉、还原剂、粘结剂、助熔剂均匀混合、加水进行压球成型处理得到球团；将所述球团进行干燥处理；步骤三：将干燥后的所述球团均匀的放入转底炉中进行高温还原，得到金属化球团；步骤四：将步骤三中的所述金属化球团在高温状态下装入保温料罐，送入电炉中进行高温熔化分离，得到含镍铬铁合金。进一步地，所述步骤一中磨细后的所述红土镍矿的粒度100目以下占所述红土镍矿总质量的80％以上。优选地，步骤一中磨细后的所述红土镍矿的粒度100目以下占所述红土镍矿总质量的90％以上。进一步地，铬铁矿粉的粒度均在100目(0.15mm)～16目(1mm)，其中100目(0.15mm)～32目(0.5mm)占比40％以上。进一步地，所述步骤二中所述红土镍矿、所述铬铁矿粉、所述还原剂、所述粘结剂、所述助熔剂按照以下重量份数进行混合：红土镍矿25-100份、铬铁矿粉100份、还原剂10-30份、粘结剂1-10份、助熔剂1-15份。进一步地，所述步骤二中所述红土镍矿、所述铬铁矿粉、所述还原剂、所述粘结剂、所述助熔剂按照以下重量份数进行混合：红土镍矿25-80份、铬铁矿粉100份、还原剂15-28份、粘结剂2-8份、助熔剂2-15份。进一步地，所述步骤二中所述红土镍矿、所述铬铁矿粉、所述还原剂、所述粘结剂、所述助熔剂按照以下重量份数进行混合：红土镍矿40-80份、铬铁矿粉100份、还原剂18-22份、粘结剂4-7份、助熔剂6-10份。进一步地，所述步骤二中将所述球团进行干燥处理至水分含量在3％以下。优选地，所述步骤二中将所述球团进行干燥处理至水分含量在2％以下。进一步地，所述步骤三中将干燥后的所述球团均匀的放入转底炉中，在1250℃-1400℃的温度下高温还原30-50min。优选地，步骤三中将干燥后的所述球团均匀的放入转底炉中，在1250℃-1400℃的温度下高温还原35-45min。转底炉的气氛为还原性气氛，例如一氧化碳、氢气。进一步地，在所述保温料罐中的所述金属化球团的温度为1120℃-1300℃。进一步地，所述步骤四中电炉的熔化温度为1500-2000℃，熔化时间为40-150min。优选地，步骤四中电炉的熔化温度为1700-1800℃，熔化时间为60-120min。进一步地，所述红土镍矿的MgO含量大于18％，Al2O3含量不大于5％。优选地，所述红土镍矿的MgO含量大于25％，Al2O3含量不大于3％。进一步地，所述铬铁矿粉的Cr2O3含量大于23％，TFe含量不大于25％。进一步地，所得的含镍铬铁合金中Cr的含量为30％～47％，Ni的含量为0.5％～2.5％，铁含量的范围为37％～48％。优选地，所得的含镍铬铁合金中Cr的含量为30％～45％，Ni的含量为0.5％～2.5％，铁含量的范围为41％～45％。进一步地，还原剂可以是含碳量在75％以上的兰炭或粉煤，将还原剂磨细，磨细后的还原剂的粒度200目以下占还原剂总质量的80％以上。优选地，磨细后的还原剂的粒度200目以下占还原剂总质量的85％以上。进一步地，粘结剂可以是膨润土；将粘结剂磨细，磨细后的粘结剂的粒度200目以下占粘结剂总质量的90％以上。进一步地，助熔剂可以是硅石；将助熔剂磨细，磨细后的助熔剂的粒度200目以下占助熔剂总质量的80％以上。优选地，磨细后的助熔剂的粒度200目以下占助熔剂总质量的90％以上。本专利技术通过红土镍矿、铬铁矿粉、还原剂、粘结剂、助熔剂的质量配比及粒度搭配，粗粒度的矿粉形成物料骨架，细的助熔剂物料作为填充剂，通过较细粘结剂将混合料连接起来，保证压制出的球团具有较好的强度。铬铁矿粉属于砂状物质，单独和还原剂难以成型。红土镍矿属于持水性较强物质，和水混合后具有一定的粘性，可作为粘结剂的补充，有效减少粘结剂膨润土用量；红土镍矿还提供较多的MgO，调整镍铬铁渣中的镁铝比(MgO与Al2O3质量比)，以调整镍铬铁渣成分。镍铬铁渣中的镁铝比的范围为0.7-1.3，优选范围为1.0～1.2。镁铝比的提高有利于电炉中深还原的进行，以提高铬的收得率。如果MgO含量过高，则提升铬铁渣的熔点，渣流动性变差，导致铬回收率下降。所有原料(红土镍矿、铬铁矿粉、还原剂、粘结剂、助熔剂)经过均匀混合处理，不存在原料偏析的问题；另外在球团成型处理时，在外力作用下使物料间的接触更为紧密，有利于后续还原和冶炼的进行。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过铬铁矿和高镁型红土镍矿混合配料的方式，利用红土镍矿的易于成型特性，减少粘结剂的加入，将价格低廉且不易成型的铬铁粉矿进行成型，降低了生产成本；全部原料预先经过混合，配料较为均匀，缩短冶炼时间；球团在转底炉中经过高温预还原，有效降低电炉冶炼电耗；同时由于红土镍矿中Ni的引入，获得了含镍的铬铁合金，进一步获得了冶炼不锈钢的低成本原料。附图说明图1是按照本专利技术的实施例的含镍铬铁合金冶炼的方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例使用的铬铁矿粉的Cr2O3含量为41.24％，TFe(总铁)含量为21.0％；红土镍矿的Ni的含量为1.70％，MgO含量为19.17％。取100份铬铁矿粉、40份红土镍矿、25份兰炭、3份膨润土、8份硅石，控制镁铝比为0.91。将红土镍矿磨细至100目以下的粒度占比83％；含碳量在75％以上的兰炭磨细至200目以下的粒度占比90％；硅石磨细至200目以下的粒度占比92％。如图1所示，步骤S100中，将上述原料按照以上设定配比混合原料，混合均匀后加入水分，使混合原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含镍铬铁合金冶炼的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将红土镍矿进行磨细处理；步骤二：将磨细后的所述红土镍矿与铬铁矿粉、还原剂、粘结剂、助熔剂均匀混合、加水进行压球成型处理得到球团；将所述球团进行干燥处理；步骤三：将干燥后的所述球团均匀的放入转底炉中进行高温还原，得到金属化球团；步骤四：将步骤三中的所述金属化球团在高温状态下装入保温料罐，送入电炉中进行高温熔化分离，得到含镍铬铁合金。

【技术特征摘要】
1.一种含镍铬铁合金冶炼的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将红土镍矿进行磨细处理；步骤二：将磨细后的所述红土镍矿与铬铁矿粉、还原剂、粘结剂、助熔剂均匀混合、加水进行压球成型处理得到球团；将所述球团进行干燥处理；步骤三：将干燥后的所述球团均匀的放入转底炉中进行高温还原，得到金属化球团；步骤四：将步骤三中的所述金属化球团在高温状态下装入保温料罐，送入电炉中进行高温熔化分离，得到含镍铬铁合金。2.根据权利要求1所述的含镍铬铁合金冶炼的方法，其特征在于，所述步骤一中磨细后的所述红土镍矿的粒度100目以下占所述红土镍矿总质量的80％以上。3.根据权利要求1所述的含镍铬铁合金冶炼的方法，其特征在于，所述步骤二中所述红土镍矿、所述铬铁矿粉、所述还原剂、所述粘结剂、所述助熔剂按照以下重量份数进行混合：红土镍矿25-100份、铬铁矿粉100份、还原剂10-30份、粘结剂1-10份、助熔剂1-15份。4.根据权利要求3所述的含镍铬铁合金冶炼的方法，其特征在于，所述步骤二中所述红土镍矿、所述铬铁矿粉、所述还原剂、所述粘结剂、所述助熔剂按...

【专利技术属性】
技术研发人员：任中山，闫方兴，徐刚，陈佩仙，曹志成，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32