【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及铁合金冶炼，尤其涉及一种直流矿热炉生产高碳铬铁工艺。
技术介绍
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技术介绍
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1、高碳铬铁是cr含量≥50％的一种合金，以牌号为fecr55c10.0的高碳铬铁为例，i组cr含量要求≥60％，ii组cr含量要求≥52％，c含量要求＜10％。高碳铬铁主要用于不锈钢生产，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；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；用作无渣法生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁的含铬原料；用作电解法生产金属铬的含铬原料；用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。
2、目前，高碳铬铁都采用交流矿热炉生产，如申请号为cn201910905536.0的中国专利申请公开了一种高碳铬铁合金的制备方法，是将铬矿粉、焦炭、硅石为原料进行混合，得到混合物料；将上述混合物料与粘结剂、造渣剂、氧化剂进行混合配料加入电炉内，送电升温至1600-1700℃进行熔化冶炼作业；待物料全部熔化，停电倾炉扒出炉内积渣，将熔融扒渣后的铁水浇注于锭模中，冷凝后，即制得合格的高碳铬铁产品。目前的高碳铬铁生产工艺对入炉物料铬矿粒度有要求，原因是考虑到透气性和还原性，粉矿不能直接入炉冶炼，导致对入炉原料要求较高，原料为矿粉时需要预处理，势必增加工序、能耗和成本，因此cn201910905536.0的中国专利申请对铬矿的粒度要求为10-50mm，因此当铬矿为粉矿时，则需要对其进行预处理以球团化；如公开号为cn105908061a的中国专利申请也公开了一种生产高
3、此外，由于交流矿热炉仍然存在以下缺点：电磁感应现象，涡流损耗，感抗及噪音高，矿热炉功率因数低；存在集肤效应导致电能损耗，即当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小，结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加；因此矿热炉生产高碳铬铁合金表现为电耗高，在3200-3600kva/t，铬回收率低，90％左右；焦炭消耗量高，消耗0.42t/t合金左右(固定碳含量84％左右)。
4、最后，由于交流矿热炉电极下插深度较小，即交流矿热炉电极底部距炉底的距离较大，由于电极是底端放弧放电，因此交流矿热炉电极散热大，热损失较大，表现为炉口温度高，造成的后果是炉口设备寿命短，炉口设备降温的冷却水温度高，冷却水用水量大，冷却水损耗高。
5、经检索，目前有文献公开研发直流矿热炉用以代替交流矿热炉，如申请号为202111116104.5的中国专利公开的一种大功率多回路直流电极矿热炉系统，申请号为cn201811467548.1的中国专利公开的一种多回路无底电极直流矿热炉，均给出了直流矿热炉结构，但并未给出直流电极矿热炉生产高碳铬铁的先例，因此专利技术人经过研究，提出了一种直流矿热炉生产高碳铬铁工艺。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种直流矿热炉生产高碳铬铁工艺。
2、本专利技术由如下技术方案实施：直流矿热炉生产高碳铬铁工艺，包括：
3、s1.将铬矿和焦炭按照1:0.15-0.25投入直流矿热炉，其中铬矿包括铬块和铬粉，铬块粒径5-80mm，铬粉粒径5mm以下，铬粉重量占铬矿20-55％；
4、s2.控制矿热炉使用功率温度达到1600℃以上，保温3-4h出炉浇铸，即得高碳铬铁。
5、优选的，所述s1中，所述铬矿中cr2o3含量40％以上；所述焦炭中固定碳含量84％以上。
6、优选的，直流矿热炉为30000kva直流矿热炉，设置至少2对电极，炉壳横截面为椭圆形，长轴距为12-13m，短轴距为11-12m，极间距1.8-2.2m，炉膛深度3.5-3.7m，二次工作电压120-260v，二次工作电流为70000-100000a。
7、本方案可以直接投入20-55％的粉矿的原因是：直流矿热炉热负荷分布均匀，分布面积增大，加之直流电炉化料速度快，炉内产生的液体溶池增大很多，随着溶池的增大，氧化还原反应产生的气体溢出变得容易很多，这一直流独有性，能够使用大部分粉矿直接生产，降低生产成本。
8、本专利技术的优点：
9、1、本专利技术采用直流矿热炉生产高碳铬铁，可以加入占铬矿含量20-55％的粒径5mm以下铬粉，即采用直流矿热炉生产高碳铬铁时对原料的粒径要求较低，减少甚至无需对原料球团化处理的步骤，相对交流矿热炉生产时能源消耗小，人工成本低，设备投资小，生产成本显著降低。
10、2、本专利技术采用直流矿热炉生产高碳铬铁，直流矿热炉的电极一正一负为一组，电子从负电极到正电极，流动有序稳定；而交流矿热炉的三个电极的电子无序流动，电路发散，可能从电极向炉墙发散，因此功率因数由交流矿热炉的0.8-0.85提升到0.95，电耗显著降低，电耗在2650-3000kva/t，铬回收率提高到92％左右；
11、3、本专利技术采用直流矿热炉生产高碳铬铁，与交流矿热炉生产高碳铬铁相比，在原料铬矿与焦炭配比相同的情况下，由于铬回收率提高，则焦炭消耗量(单耗)降低，具体而言，焦炭消耗量降低到0.40t/t合金左右，相比于交流矿热炉生产时降低5％(以固定碳含量84％左右的焦炭计)。
12、4、本专利技术控制直流矿热炉120-260v，二次工作电流为70000-100000a，由于交流矿热炉电极端部距炉底的距离大，直流矿热炉电极端部距炉底的距离小，相较而言，33000kva的直流矿热炉比33000kva交流矿热炉电极端部距炉底的距离减小400-700mm，由于电极是底端放弧放电，因此直流矿热炉的热损失比交流矿热炉的小，表现为炉口温度低，因此炉口设备寿命可延长，炉口设备降温的冷却水温度低，冷却水用水量下降，冷却水损耗降低，达到节能降耗的效果。
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1.直流矿热炉生产高碳铬铁工艺，其特征在于，包括：
2.根据权利要求要求1所述直流矿热炉生产高碳铬铁工艺，其特征在于，所述S1中，所述铬矿中Cr2O3含量40％以上；所述焦炭中固定碳含量84％以上。
3.根据权利要求要求1所述直流矿热炉生产高碳铬铁工艺，其特征在于，所述直流矿热炉为30000kVA直流矿热炉，至少2对电极，炉壳横截面为椭圆形，长轴距为12-13m，短轴距为11-12m，极间距1.8-2.2m，炉膛深度3.5-3.7m，二次工作电压120-260V，二次工作电流为70000-100000A。
【技术特征摘要】
1.直流矿热炉生产高碳铬铁工艺，其特征在于，包括：
2.根据权利要求要求1所述直流矿热炉生产高碳铬铁工艺，其特征在于，所述s1中，所述铬矿中cr2o3含量40％以上；所述焦炭中固定碳含量84％以上。
3.根据权利要求要求1所述直流矿热炉生产高碳...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡长刚，王平，伍彦军，王东博，姜明玉，高明，
申请(专利权)人：乌海三美国际矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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