紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦及其冶煉鎳鉻鐵合金的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鐵合金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦及其冶煉鎳 鉻鐵合金的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，不銹鋼的需求量和生產(chǎn)量大幅度提高，據(jù)統(tǒng)計2014年，全世界不銹鋼生產(chǎn) 量4100萬噸，我國不銹鋼生產(chǎn)量達到2169萬噸，其中，鎳鉻系（300系）不銹鋼1086萬噸，占 50%以上，不銹鋼產(chǎn)能的擴大對金屬鉻元素、鎳元素需求量增大。而現(xiàn)在，關(guān)于鎳、鉻金屬的 生產(chǎn)多限于單獨的鉻鐵合金、電解鎳或鎳鐵合金(含鎳生鐵），少有生產(chǎn)同時含有鎳、鉻兩種 金屬元素的鐵合金。
[0003]普通高碳鉻鐵的生產(chǎn)，國內(nèi)多數(shù)是用進口鉻礦在礦熱爐中生產(chǎn)，其中鉻礦資源的 粉礦比例達80 %左右。以粉礦直接入爐冶煉，由于透氣性差，使爐內(nèi)容易形成爆噴，冶煉指 標差，安全隱患大，對于使用大型礦熱爐，特別是封閉爐受到很大限制。因此，近年來，對鉻 粉礦進行造塊加工，用其代替原生塊礦使用，是國內(nèi)外鉻系鐵合金生產(chǎn)企業(yè)和研究單位十 分重視的課題。但是，鉻粉礦的物理特性不利于燒結(jié):其表面光滑，水潤濕性差，很難制粒成 球;其熔點高，用常規(guī)方法難以燒結(jié)成塊。單獨燒結(jié)鉻精礦，主要有以下技術(shù)難點:①鉻精礦 自身熔點高；由于鉻礦自身熔點高，很多燒結(jié)技術(shù)人員一度認為采用帶式燒結(jié)機無法燒結(jié) 鉻精礦，要達到液相燒結(jié)可以通過提高配碳量來達到燒結(jié)溫度，但勢必增加燒結(jié)成本;②鉻 精礦制粒難度大；由于鉻精礦粒度小，形核粒子少，濕容性差，特別是南非精礦表面光滑，導(dǎo) 致難以混合制粒;制粒效果差會直接導(dǎo)致燒結(jié)時透氣性差，從而影響燒結(jié)動力學(xué)條件，降低 成品率。所以，必須選擇采用合適的原輔料配比及適宜的配水量，以解決制粒問題。
[0004] 專利號ZL201310649070.5，雖然實現(xiàn)了鉻精礦的燒結(jié)工藝，但是其能耗仍然較高， 而且，需加入一定比例的膨潤土和其他輔料，增加成本，降低燒結(jié)礦的鉻金屬品位，同時，對 于后續(xù)冶煉環(huán)節(jié)，增加冶煉渣量，增加冶煉電耗成本。
[0005] 普通高碳鉻鐵冶煉生產(chǎn)，僅僅依靠鉻礦石搭配很難滿足冶煉爐渣渣型的需要，一 般需要另外加入造渣劑，例如，硅石、鎂砂、白云石等，耗用較高的輔料成本，而且，加入輔料 后，冶煉生產(chǎn)中將增加爐渣量，增加電耗，增加成本。
[0006] 申請?zhí)枮?01310043112.0的中國專利公開了一種用于不銹鋼生產(chǎn)的鉻鐵礦粉礦 燒結(jié)處理方法，其采用紅土礦與鉻鐵礦粉礦進行燒結(jié)，最終起到降低配碳量、降低能耗并提 高燒結(jié)強度的問題，但是其還處在試驗研究階段，尚未說明能夠在實際生產(chǎn)實現(xiàn)該燒結(jié)方 法，也未說明在實際生產(chǎn)中得到證明。而且，該方法中仍然加入輔料(綠泥石、膨潤土等），同 時，也并未說明冶煉鎳鉻合金的工藝方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有鉻精粉礦燒結(jié)技術(shù)和冶煉普通高碳鉻鐵一般需 要加入輔料(熔劑/造渣劑)增加電耗成本的問題。
[0008] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是提供一種紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦，在實際燒 結(jié)生產(chǎn)中不配加粘接劑，也不配加其他硅鎂質(zhì)顆粒物料，降低輔料成本，同時，降低配碳量， 降低動力電能耗。
[0009] 上述紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦的制備方法為：
[0010] a、將15~85重量份粒度< 8mm的紅土礦、15~85重量份的鉻精粉礦、3~8重量份的 焦粉和6~8重量份返礦混合成為混合物料;所述返礦是上一批次生產(chǎn)過程中步驟d篩分出 的粒徑為< 6mm的燒結(jié)礦；
[0011] b、在混合物料中加入水，使混合物料中水的質(zhì)量為總質(zhì)量的12~20%，混和均勻 后，制粒得到混合料球；
[0012] C、在燒結(jié)機臺車上鋪厚度為15~40mm的鋪底料，再將混合料球鋪在鋪底料上，點 火，燒結(jié)18~25分鐘，得到燒結(jié)礦;所述混合料球的鋪設(shè)厚度為400~600mm;所述鋪底料是 上一批次生產(chǎn)過程中步驟d篩分出的粒徑為6~20mm的燒結(jié)礦；所述的點火溫度為1050 土 50，°C點火時間為2~2.5分鐘，風箱負壓一6~一lOKpa;所述燒結(jié)的溫度為1300 ± 50; °C [0013] d、將上述燒結(jié)礦破碎至粒徑小于150mm，然后通過熱礦篩分別篩分出粒徑為< 6mm、6~20mm和20~150mm的燒結(jié)礦;其中，粒徑為< 6mm的燒結(jié)礦全部返回作為下一批次生 產(chǎn)步驟b的返礦，粒徑為6~20mm的燒結(jié)礦根據(jù)需求量返回作為下一批次生產(chǎn)步驟c的鋪底 料，粒徑為20~150mm的燒結(jié)礦為紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦。
[00?4]作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，上述紅土礦絡(luò)精礦混合燒結(jié)礦的制備方法中，步驟a所述 的粒度< 8mm的紅土礦為45重量份，所述的鉻精粉礦為50重量份，所述的焦粉為5重量份。 [00?5]作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，上述紅土礦絡(luò)精礦混合燒結(jié)礦的制備方法中，步驟b所述 混合物料中水的質(zhì)量為總質(zhì)量的16~18%。
[0016]作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，上述紅土礦絡(luò)精礦混合燒結(jié)礦的制備方法中，步驟c所述 鋪底料的厚度為25mm。作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述混合料球的鋪設(shè)厚度為500~550mm。
[0017]作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，上述紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦的制備方法中，步驟c所述 的點火溫度為1050±20°C，點火時間為2~2.5分鐘，風箱負壓為一7~一9邱&。作為本發(fā)明 優(yōu)選的方案，所述的燒結(jié)溫度為1300 ± 30°C，燒結(jié)時間為18~25分鐘。
[0018]本發(fā)明還提供了上述紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦冶煉鎳鉻鐵合金的生產(chǎn)方法。該方 法不需要配加任何輔料(熔劑)作造渣劑。
[0019] 上述紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦冶煉鎳鉻鐵合金的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:將紅 土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦30~80重量份、鉻塊礦10~70重量份和焦炭15~20重量份加入到礦 熱爐中，進行冶煉，得到鎳鉻合金。
[0020] 上述紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦冶煉鎳鉻鐵合金的生產(chǎn)方法中，所述的冶煉過程 中，礦熱爐的操作電阻為1.5~1.8mΩ。
[0021] 上述紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦冶煉鎳鉻鐵合金的生產(chǎn)方法中，所述的冶煉結(jié)束 后，所得的爐渣含有質(zhì)量百分比為26~36%的Mg0,33~40%的Si0 2，14~25%的Al2〇3;所述 爐渣的三元理論熔點為1560~172(L°C
[0022] 作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，上述紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦冶煉鎳鉻鐵合金的生產(chǎn)方 法中，所述的紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦為70重量份、鉻塊礦為30重量份、焦炭為16重量份。 [0023]作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，上述紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦冶煉鎳鉻鐵合金的生產(chǎn)方 法中，所述的冶煉結(jié)束后，所得的爐渣含有質(zhì)量百分比為30~32%的MgO，34~36 %的Si02， 16~20%的Al2〇3;所述爐渣的三元理論熔點為1580~1680°C。
[0024] 本發(fā)明的有益效果在于：紅土礦和鉻精粉礦的混合燒結(jié)，充分利用了紅土礦自身 的粘性，完全取代了原有燒結(jié)工藝中配加的膨潤土等粘接劑，也不需要額外配加石灰及其 他硅鎂質(zhì)顆粒輔料，降低了成本。紅土礦與水的潤濕性好，其中，粉狀的紅土礦有較好的粘 接性，顆粒狀的紅土礦在制粒過程中有形成形核顆粒作用，在本發(fā)明給出的重量配比范圍 內(nèi)，混合料球的制粒效果良好，可以完全取代粘接劑，也不需要額外配加其他顆粒輔料，從 而降低燒結(jié)成本，燒結(jié)中無外加輔料，可以最大限度保證紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦的品位 最高(鉻品位、鎳品位），同時，紅土礦自身熔點低，能夠降低燒結(jié)溫度、減少燒結(jié)時間，從而 降低燒結(jié)能耗。在冶煉鎳鉻鐵合金的過程中，充分利用了紅土礦中s i 02、MgO含量較高的優(yōu) 點，對冶煉造渣有利，在本發(fā)明給出的原料重量配比范圍內(nèi)，以及給出的爐渣成分范圍和操 作電阻范圍內(nèi)，完全取消了傳統(tǒng)冶煉普通高碳鉻鐵需要另外配加的熔劑，降低了輔料成本， 并且可降低爐渣量，進一步降低冶煉電耗，最終降低成本，取得更好經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0025] 圖1本發(fā)明其中一種實施方式的流程示意框圖。
【具體實施方式】
[0026]紅土礦鉻精礦混合燒結(jié)礦的制備方法為：
[0027] a、將15~85重量份粒度< 8mm的紅土礦、15~85重量份的鉻精粉礦、3~8重量份的 焦粉和6~8重量份返礦混合成為混合物料;所述返礦是上一批次生產(chǎn)過程中步驟d篩分出 的粒徑為< 6mm的燒結(jié)礦；
[0028] b、在混合物料中加入水，使混合物料中水的質(zhì)量為總質(zhì)量的12~20%，混和均勻 后，制粒得到混合料球；
[0029] c、在燒結(jié)機臺車上鋪厚度為15~40mm的鋪底料，再將混合料球鋪在鋪底料上，點 火，燒結(jié)18~25分鐘，得到燒結(jié)礦;所述混合料球的鋪設(shè)厚度為400~600mm;所述鋪底料是 上一批次生產(chǎn)過程中步驟d篩分出的粒徑為6~20mm的燒結(jié)礦；所述的點火溫度為1050 土 50，°C點火時間為2~2.5分鐘，風箱負壓一6~一lOKpa;所述燒結(jié)的溫度為1300 ± 50; °