0_5t中频感应炉用海绵铁作原料冶炼纯铁的研究

0_5t中频感应炉用海绵铁作原料冶炼纯铁的研究 中频感应炉用海绵铁作原料冶炼纯铁的研究+/ $ 0 !!* 莫叔迟 梁文阁 李东兴 1 冶金部钢铁研究总院 北京2 +++- !!! 北京密云矿山公司 北京 1 2 +++# *!" 摘 要 在 中频感应炉中，用海绵铁作原料，采用适当的冶炼工艺，可以冶炼符合 +/ $ 0 34"".! 5 的纯铁，产品可以满足冶炼高级合金钢、高温合金和非晶母合金的需要。 -- 中关键词 海绵铁 中频感应炉 冶炼 纯铁 高温合金 非晶母合金 应用 图分类号 1 2 文献标识码 文章编号 678#* 4 !++!,!"9# *++! +8,++#!,+$ 2&4 4 4& 2 4 4 ) & 3+05678+59756+55;,,-:-,-- 4 4&4 3+<83*+=8+5>15<8>5*85>+,-,/ *!!%: ;<=>< H&K0?0=0CL 4C?M?&A +++()I ; J)!-!! 1 2 %?N=& %?&C OP&NL C?M?&A +++# *(:)4!" ?@(ABC( 6>:FQ?&A R?0< 34 "".! 5 -- K0)&Q)FQ >)& SCP F:Q=>CQ R?0< KP:&AC ?F:& ?& +T $0 OCQ?, / =O UFCV=C&>N ?&Q=>0?& U=F&>C ?& PPFPF?0C 0C><&GA?>G K>0K >& OCC0 0FNK0)G )G:GNT ，DEFGAH@ KP:&AC ?F:&OCQ?=O UFCV=C&>N ?&Q=>0:?& U=F&)>CL KOCG0&?AL P=FC ?F:&L FNK, ’ ，0G GGNPPG?>0?& )):)): 取得了良好的效果。 前言 笔者利用海绵铁作原料，在 中频感应 +/ $ 0 炉进行了冶炼纯铁的研究，结果证明:冶炼工艺 为了向特殊钢和特种合金提供优质的原料，可行，产品化学成分优良，可以满足冶炼高级合 近几十年来，美国、日本、德国、南非、印度、瑞典 金钢、高温合金和非晶母合金的要求。 W X ! 等国，开始研究直接还原法生产海绵铁 。据权 威人士估计，年世界海绵铁的产量为 !""8 #$+ 万 ，万 ，年为 年将达到 0*+++ 9 9++ 0*++$ $ #++ 国内海绵铁的化学成分及物理状态# 万 。我国因炼钢的废钢不足，尤其缺乏优质废钢 0 的来源，已从 年代开始研究海绵铁的生产工 $+ 艺。目前，在天津钢管公司、辽宁喀左、河南登封、 海绵铁的标准#I # 北京密云、河北邢台、马头、山东莱芜、福建福州 目前国内海绵铁还没有制订部标和国标，经 等单位相继投入了工业性生产，并在一些钢厂用 有关单位议定，初步确定为 个等级，主要技术 9 海绵铁代替部分废钢进行了冶炼合金钢的试验， 条件如表 所示。 ! #I ! 国内现有海绵铁的化学成分 作者简介 莫叔迟男，年出生，年毕业于北京钢铁学院电冶金专业，硕士生导师，高级

工程

路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理

师，曾参与金属 !"## !"$" 铬、钒、锰的研究，参与 、的合金化研究，发表过论文数十篇。 %&() ’’ 收稿日期 *++!,+-,*. 二级’01 ’0" !12 1"1 !12 1.1 !32 3 !.2 1 ’$2 5 三级01 01 12 11 12 141 62 3 32 1 $2 73 "!!!!’’’ 四级55 01 12 11 12 131 72 3 32 1 $2 73 .’’!!!!’:表示金属化率。 ! 我国现在有十余个单位生产海绵铁，现将海绵铁的代表成分列于表 。 " 国内部分单位生产海绵铁的代表成分表 #" 厂名工艺类型脉石%& & 8 ’’)*!! 喀左回转窑0$2 "" 55 03 12 17 12 117 12 1$$ 62 0" . 福州回转窑0"2 .4 0$2 "" 0.2 4$ 12 1. 12 1$7 32 1$ 登封回转窑01 9 0" 55 9 0$ 0$ 9 0" 12 1$ 12 1 . 抚钢隧道窑02 6 0$2 052 6 12 0 12 114 12 1$4 ".. 莱芜隧道窑04 9 07 502 7 0. 9 04 12 . 9 12 6 12 1$4 12 1"1 / , 从表中数据可以看出，采用隧道窑生产海绵根据需方要求，可增加气体 、和微量 =>"" , / 铁较回转窑有较高的金属化率，但其含碳量高于 元素 、、、、、的检测项目及上限含 *?@)A)?BCDA ; 量。 回转窑。 纯铁的标准用海绵铁冶炼纯铁的质量论证! $ 用海绵铁冶炼纯铁时，由于原料中有较高的我国纯铁的标准

规定

关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定

的牌号及 007$<55 :; 化学成分如表 所示。 . 碳、硫、磷含量，并且有部分未还原的 、、 &’>)@>" , / 表 纯铁的化学成分 及牌号 .# ! 牌 号8 )@ A * ) 8E =@ 8F BG ! H%& 12 14 12 1 12 $1 12 1$3 12 13 12 $1 12 1 12 $3 .""$ H%& 12 1"3 12 1" 12 1.3 12 1$3 12 1"1 12 $1 12 "1 12 $3 " H%& 12 14 12 "1 12 .1 12 1"1 12 1"1 12 $1 12 "1 12 $3 12 63 . H%& 12 13 12 $3 12 1 12 1$1 12 1$1 12 $1 12 1 12 $3 12 $1 "."4 脱磷、、$% # 及 等，为此在本工艺中具 BG>8>J> A> I!!". 有熔化分离和精炼脱碳、脱磷、脱硫的任务。原料 反应式: 中较高的 含量对纯铁的冶炼将起关键作 & ’>K L K L, / " * M3 &> N *>M3 & ’’"3 K L " 用，冶炼过程的基本反应有以下几个方面: 由于海绵铁中有较高的 含量，因此能&> ’ 莫叔迟等第 期 ? 中频感应炉用海绵铁作原料冶炼纯铁的研究 ?! 8$ < ’!! 将铁液中的磷氧化为 进入炉渣。渣中 第三步，是第二步反应生成的 被还原， 5,5,* ), /’/’ 在低温时较稳定，但在冶炼进入高温时，将会发 破坏了第二步反应的平衡，保证了脱硫反应的连生铁液中的磷重新升高的回磷现象，故在海绵铁 续进行: 装料熔化时，必须随炉料加入一定量的氧化钙， > ? D E D E F G)*, @ )* 2 B # )* @ 2, 1 早期造渣，使熔化过程中形成的 能及时与 5, /’金属液中的 、等元素同样可以还原+=-. 渣中 ?，防止高温回 结合，形成 23, 23,5,/’> ? 在冶炼过程中总的脱硫反应按下式进 )*, H 磷。为使渣中有较高的自由 含量，选用 23 -.,,/ 行: 较低的海绵铁作原料，将能保证成品有较低的含 D E >? D E *- @ 23 @ * 2 B 23- @# * @2 ),)),1 磷量。 为保证纯铁中有较低的含硫量，采用低 .-,/ 含量的海绵铁作原料是有利的。 脱硫%#$ 在炉渣中起脱硫作用的主要是碱性氧化物 脱碳%#% 、、等，各种碱性氧化物与硫的反应 23,+4,+=, 用海绵铁冶炼纯铁的脱碳反应，主要在氧化 如下: 铁和碳化铁之间进行，其反应式如下: * > ? @ 2 3> ? B 23 > ? @ *> ?)-,-),0 A A 0 )*, @) *2 B #)* @2 ,1 !B C #18 C87 9 # & " ; 上述

分析

定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析

说明，用海绵铁作原料冶炼纯铁，)*- > ? @ + =,> ? B +=- > ? @ ) *, > ?0 A A 0 只要选择工艺合理，操作得当，能够生产出符合!B C 1 98 C 7 # & " ;/: ’ 标准成分的纯铁。66%J ;::I! *- > ? @ + 4> ? B +4- > ? @ * > ?),),0 A A 0 !& " B C // 8%8 C 87 /6 # & 、’% " 中频炉冶炼纯铁的研究" 从热力学的观点看，为最强的脱硫剂， 23 , 其次为 ，是较弱的脱硫剂。在冶炼过程 =4 +,+, 中基本的脱硫机理可用下面反应来说明: 小型实验室研究# "( 在实验室进行小型试验研究时，我们采用下 第一步，由铁液中扩散到渣中:* )- 列两种成分的海绵铁，其化学成分如表 所示。 # D E > ?*- *- )3) 可见，海绵铁 ，含铁量及金属化率高，有害 元"第二步，在渣中，渣铁界面附近的反应: 素硫、磷低，脉石含量少，由于其中含有一定数 > ? > ? >?)*- @23 , B 23- @ )* , 量的 ，可以在冶炼过程中进行脱碳处理;加)*, 两种海绵铁的化学成分表 & # 名 称()* +)* )*, -., "0, 23, +4, 5 - 2 //1 海绵铁 617 89 7 8 97 9 7 %# 87 87 1# 87 # 87 88 87 86 87 1 ":://’/;’;;海绵铁 7 % 17 1 %78 8 97 #8 7 18 7 87 #6 87 81 87 81 87 ::’:;;/:’;/;! 入少量的石灰，即可造流动性良好的碱性渣，保时，必须降低价格，其降低幅度，应考虑后续工序 带来的经济损失，做到得失相当，或得大于失才 证冶炼工艺的顺利进行，获得优质产品。故用本 行。 原料冶炼纯铁，可以提高产品质量和产量，改善 技术经济指标。 小型试验产品的化学成分 # $ 在同一设备，" 同一炉役，用两种原料进行了 海绵铁 ，由于全铁量及金属铁含量低，脉 ! 石含量高，与海绵铁 相比，在同样的工艺条件 " 冶炼纯铁的试验，获得产品的化学成分如表 所 ’ 下，渣量将增加一倍，产量将降低 ，必然会 #$ %& 示。 增加电耗，提高成本。 从表 看出，使用原料 ，由于质量好，很容 "’ 从经济效益分析上讲，采购低质量的原料 易生产合格产品。原料 ，由于有较多的杂质含! 微4 5 -. -!- 6 -. -1! -. -20 -. --2 萤石量，即使增加了熔剂的配入量，但产品中 、的 :? 3. < ’/!"#) 2 含量仍然高于标准要求，可见选用优质海绵铁作 海绵铁 本试验应用辽宁喀左海绵铁厂生原料十分重要。 产的海绵铁，其化学成分如表 所示。< 中频炉冶炼纯铁的试验研究$% & -7 8 试验原料 !及 含量较低，而脉石总 @?A %?A 量高达 ，原料不够理想。37 !0" 原料97 17 / 熔剂冶炼工艺及产品的化学成分: 3<. 2 -. -9 = # -. - = 97 17 2 ’;!") !"!" 炉料中应配加一定数量的石灰和萤石，以保>; 5 -. !" 2 辽宁喀左海绵铁的化学成分 "表 < @?A ?A; %?A # ) %&; #$; (; ,B; %C; ’’221 30. 0 D. D 32. 3 . . 3 . 2D . 2 <. D . 1 . 2 . /-!--/-------!!-///-!- 证炉渣有良好的流动性。在生产过程中应采用边在 以上，即可出炉铸锭。试验获得的产 1 / !-E 加料边熔化的方式，当炉内渣层较厚时，及时扒 品化学成分全部合格，部分产品的化学成分如表 出一部分炉渣，继续加料熔化，直至全部炉料加 所示。D 从 表 中 数 据 得 出 ， 采 用 @?A 30. /0= ?A; 完为止。炉料全部熔清后，取熔清样，快速分析 脉石 的海绵铁作原料，用D. D= %?A 327 3= 37 0 -!!碳、硫、磷，根据分析数据，采取工艺措施，使铁液 中频炉，可以冶炼符合 标准中 7 8 00DG33 -! F4/成分控制在标准要求的范围以内。出炉前，视情 高牌号的纯铁。 况加入铝 石灰进行脱氧，当脱氧良好时，温度6 表 中频炉冶炼纯铁的化学成分 D7 8 -!" 序 号 #$ %& ) # + *$ ( ,B ’’’ . 20 5 . . 9 . 1 . 2 . 0 . 99 . 2< . 1D /----/--------/---------2 -. -23 -. --/ -. --9 -. --1 -. -/9 -. --! -. -2 -. -1- -. -99 1 -. -20 -. -- -. -1 -. --1 -. -3 -. -1 -. -2 -. -D -. -1 !//!9 -. -23 -. -D3 -. --< -. --1 -. -/2 -. --2 -. -2 -. -92 -. -<< . 23 . 3 . . < . . 2 . . 92 . 9 !----/--/-----//-----/!----< -. -2! -. -<1 -. -/< -. --D -. --3 -. --3 -. -/2 -. -92 -. -! 铁作原料，应用原料 可以冶炼出符合国家标 , 准的纯铁;应用原料 获得了含磷量超标的不合 4 结论 ’格产品。其原因主要是脉石含量高，冶炼时渣量 大，炉渣流动性差，因此，如使用原料 ，在冶炼 4小型试验选用 、两种不同成分的海绵 % # ’4 , 莫叔迟等第 期 ? 中频感应炉用海绵铁作原料冶炼纯铁的研究 ?! +& , (!" 过程中应及时从炉内扒出一定数量的炉渣，调整"# " 理论分析和实践证明，用海绵铁作原料，碱度，以及控制炉温等，以获得合格产品。 用中频炉可以冶炼出符合 标准的优 12%%)"3** 良纯铁。 中频炉冶炼纯铁时，虽然采用 "# $ +& ( , -./ 及 含量较低、脉石含量较高的海绵铁作原 "# ! 用本产品作原料冶炼铁基高温合金和非0/ . 料，但只要工艺措施得当，检测手段良好，仍能冶 晶母合金取得了成功。炼符合 标准的优质纯铁。%%3 12)"** 参 考 文 献采用 和 高，脉石总量少的海绵铁 "# % -./ 0./ 作原料冶炼纯铁，是提高产品质量，改善技术经 秦 民 生 非高 炉 炼 铁 北 京 :冶 金 工 业 出 版 社 ， "& & 济指标的重要条件。 %& "**"" 采用中频炉冶炼纯铁与采用电炉相比避"# & 北京钢院炼铁教研组 炼铁学 北京:冶金工业出 & & ! 免了电极的增碳，保证了产品中较低的含碳量。版社，"%#+& " 但从电效率、节能、提高产量和劳动生产率，改善 李树桥，等译 电热过程手册 北京:冶金工业出版 & & $ 社，%& "*’)技术经济指标等方面来考虑，用电炉冶炼仍然是 值得考虑的方向，有必要从事这方面的研究和开 王振东，等 感应炉冶炼 北京:冶金工业出版社， ’& & 发。 "%*#& "+ ........................................................................................ 有关部门对冶金产品结构调整的建议;《》 欢迎征订冶金经济内参定期分析国内外钢材市场、冶金炉料市场，以及 (& ———世纪市场风云中您的得力参谋 !"与冶金工业相关的煤、电、油、运市场供需形势和价格走 势，及时介绍重点冶金企业最新产品出厂价格和优惠政 策; 《》 冶金经济内参是立足冶金行业、面向相关各界的介绍我国冶金产品进出口状况及国际冶金工业 #& 大型综合性经济信息刊物，每周一期，开本，每期 # $"! 发展动向; 《》页以上。自 年创刊以来，冶金经济内参搏得了越 "%%! 介绍各国用户行业对钢材品种、规格、质量、服务 )& “来越多的读者的钟爱，被誉为领导者和企业家决策的得 等方面的最新需求; ”“力参谋和助手，是各类信息类刊物中，办得最有权威 介绍国内外实用冶金科技新成果及新品种，以及 *& 性、资料最翔实、涉及面最广、可信度最大的一份行业性 可供推广和转让的项目。 ”刊物。 《》《本刊还设有读者点题栏目，并免费为用户刊登供求 冶金经济内参设置的主要栏目包括:宏观经济形 》《》《》《》《势述评、经济要闻、冶金行业动态、热点透视、专 信息。 》《》《》《》《题调研、市场分析、专家论坛、专家建议、价格信 》《》《》《息、用户呼声、新产品 新技术 新设备、相关行 《》 冶金经济内参是中冶报业经济信息咨询网网刊，》《》《》《》业、中外贸易、国际市场动态、供求信息。 服务面向于国内单位，不对外商、外国驻华办事处、外资《》冶金经济内参将为读者提供以下信息: 企业以及个人。年订价 元，周订价 元。 汇款地+ + ’*’分析我国国民经济运行状况，介绍国家有关部门 "& 址:北京市朝阳区安贞里三区 号楼 邮政# !即将采取的相应政策; 编码:"+++!% 收款单位:北京中冶报业信息咨询中分析冶金工业生产经营运行状况，介绍冶金行业 !& 心 开户行:北京市朝阳区农业银行双北桥分重大政策调整信息及冶金行业重要动态; 行号:账号:理处 $%*$$ *++%#* "’)介绍冶金行业改革、结构调整、技术进步等方面 $& 账 户:北京中冶报业信息咨询中心 的进展状况，介绍有关专家对冶金工业改革、改组、改造 联系人:杨竹莹 杜秦 智谊萍 等方面问题的思考和建议。 分析国内主要冶金产品的产能及消费状况，介绍’& ()()电 话: 传真 +"+#’’’!""##’’!#%’*