煉鐵基礎(chǔ)鐵合金生產(chǎn)

1、鐵合金生產(chǎn)1鋼鐵冶金概論 -鐵合金生產(chǎn)鐵合金生產(chǎn)2主要內(nèi)容 一、概 述 二、鐵合金的生產(chǎn)方法 三、硅系、錳系及鉻系合金的生產(chǎn) 四、其它鐵合金生產(chǎn)簡介鐵合金生產(chǎn)3一、概 述1.鐵合金的定義 由一種或一種以上的金屬和非金屬元素與鐵組成的合金，稱為鐵合金；鐵合金還包括有其它非鐵質(zhì)元素組成的合金。2.用途 脫氧劑： 煉鋼過程為脫C而吹入大量的氧，部分殘留在鋼中，影響鋼材質(zhì)量，需加入與氧親和力強(qiáng)的合金，形成氧化產(chǎn)物進(jìn)入爐渣去除，用于脫氧的合金稱為脫氧劑；常用如Fe-Si、Fe-Mn、Mn-Si、Al等； 合金劑： 煉鋼過程用于調(diào)整鋼的化學(xué)成分使鋼合金化的元素或合金稱合金劑。鐵合金生產(chǎn)43.鐵合金的分類普

2、通鐵合金普通鐵合金特種鐵合特種鐵合金金Si系鐵合金系鐵合金:Fe-Si,Ca-Si,工業(yè)工業(yè)SiMn系鐵合金系鐵合金:高、中、低高、中、低CFe-Mn,Mn-Si,金屬金屬M(fèi)nCr系鐵合金系鐵合金:高、中、低高、中、低CFe-Cr,Cr-Si,金屬金屬Cr其它鐵合金其它鐵合金:Fe-P,Fe-W,Fe-Ni,Fe-Ti,Fe-Mo,Fe-V,Fe-Nb,Fe-B等等Fe-ZrN-化鐵合金化鐵合金:Mn系系,Cr系系發(fā)熱鐵合金發(fā)熱鐵合金:高、低高、低CFe-Cr,Fe-Nb氧化物壓塊氧化物壓塊:MoO3、WO3鈣系復(fù)合脫氧劑：鈣系復(fù)合脫氧劑：Ca、Si、Mn、Al復(fù)合合金復(fù)合合金鐵合金生產(chǎn)5二、

3、鐵合金的生產(chǎn)方法 1、高爐法 2、電爐法 3、爐外法 4、真空電阻爐法 5、氧氣轉(zhuǎn)爐法鐵合金生產(chǎn)61、高爐法 主要用于生產(chǎn)易還原元素鐵合金和低品位鐵合金。目前主要用于生產(chǎn)Fe-Mn，生產(chǎn)過程與高爐法生鐵冶煉基本相同；優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)：點(diǎn)： 連續(xù)式生產(chǎn)；生產(chǎn)效率高；成本低缺缺 點(diǎn)：點(diǎn)： 爐內(nèi)溫度低難還原元素不能被還原，生產(chǎn)品種有限鐵合金生產(chǎn)72、電爐法-分為礦熱爐和電弧爐（精煉爐）兩種鐵合金生產(chǎn)83.爐外法鐵合金生產(chǎn)9 用硅、鋁、或鋁鎂合金作還原劑，依靠反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)熱進(jìn)行冶煉，在筒式爐中進(jìn)行； 主要用于生產(chǎn)Fe-Mo、Fe-Ti、Fe-B、Fe-W等。鐵合金生產(chǎn)104.真空電阻爐法功功 能：能： 主要

4、用于生產(chǎn)含氮合金、含碳極低的微碳Fe-Cr（C0.010.05%）；工工 藝：藝： 將壓制成型塊料裝入電阻爐內(nèi)，依靠電流通過電極時的電阻熱加熱，同時抽氣。脫碳反應(yīng)是在固態(tài)下進(jìn)行，生產(chǎn)為間歇式。鐵合金生產(chǎn)115.氧氣轉(zhuǎn)爐法原原 料：料： 液態(tài)碳素合金、純氧、冷卻劑及造渣材料；工工 藝：藝： 將液態(tài)碳素合金兌入轉(zhuǎn)爐，高壓氧氣經(jīng)氧槍入爐進(jìn)行吹煉，依靠氧化反應(yīng)放出的熱量脫碳，通過耗氧量判斷終點(diǎn)。 按操作工藝特點(diǎn)分為連續(xù)式和間歇式，無熔劑法和有熔劑法。鐵合金生產(chǎn)12三、硅系、錳系及鉻系合金的生產(chǎn)鐵合金生產(chǎn)131.硅系鐵合金1 1）主要品種）主要品種 硅鐵、工業(yè)硅、含硅脫氧劑；2 2）硅鐵冶煉的主要原材料

5、）硅鐵冶煉的主要原材料 硅石（SiO297%）、含鐵原料（碳素鋼屑）、碳質(zhì)還原劑；3 3）主要反應(yīng)：）主要反應(yīng)：SiO2+2C+Fe=Fe-Si+CO鐵合金生產(chǎn)142.錳系鐵合金1 1）主要品種）主要品種高、中、低碳Fe-Mn、Mn-Si合金及金屬M(fèi)n；2 2）碳素錳鐵冶煉的主要原材料）碳素錳鐵冶煉的主要原材料 電爐熔劑法生產(chǎn)碳素Fe-Mn的原料為錳礦（MnO2）、還原劑（焦炭）、熔劑（石灰）3 3）主要反應(yīng)：主要反應(yīng)：MnO2Mn2O3+O2Mn2O3 Mn3O4+O2Mn3O4 MnO+O2MnO+C Mn+COFeO+C Fe+COMnO.SiO2+CaO CaO.SiO2+MnO（R1

6、.21.4）鐵合金生產(chǎn)153.鉻系鐵合金1 1）主要品種）主要品種碳素、中低碳、微碳Fe-Cr、Cr-Si合金、金屬Cr；2 2）碳素鉻鐵冶煉的主要原材料）碳素鉻鐵冶煉的主要原材料 鉻礦（Fe,Mg)O(Cr,Al,Fe)2O3、還原劑（焦炭）、硅石(SiO2)(用于調(diào)整爐渣粘度)3 3）主要反應(yīng)：主要反應(yīng)：Cr2O3+CCr+COCr2O3+CCr3C2+COCr2O3+CCr7C3+COCr2O3+CCr23C6+CO鐵合金生產(chǎn)16四、其它鐵合金生產(chǎn)簡介(Fe-W)1. Fe-W1. Fe-W的用途的用途 細(xì)化晶粒(鋼錠不容易產(chǎn)生裂紋)； 與C形成W-C,增加紅硬性沖擊強(qiáng)度、耐磨性； 耐酸

7、、熱合金； 電接觸點(diǎn)合金鐵合金生產(chǎn)172.2.鎢鎢 礦礦 除稀有的鎢輝礦WS2外其余均以鎢酸鹽形式存在；主 要： 黑鎢礦（FeO.MnO）WO3 白鎢礦 CaO.WO3鐵合金生產(chǎn)183.冶煉原理用碳作還原劑化學(xué)反應(yīng)：2/3WO3+2C2/3W+2CO T始=963KWO3+7/3C1/3W2C+2CO T始=959K用硅、鋁作還原劑化學(xué)反應(yīng)：2/3WO3+Si2/3W+SiO2 由于單位爐料發(fā)熱量低所以必須加入Al以增大爐料發(fā)熱值！2/3WO3+4/3Al2/3Al2O3+2/3W鐵合金生產(chǎn)194.4.鎢鐵冶煉鎢鐵冶煉 鎢 鐵 的 生 產(chǎn) 方 法 的 決 定 因 素 ： 含 W 7 0 8 0

8、 % 的 F e - W 熔 化 溫 度 為29733273K，所以在電爐條件下合金在爐內(nèi)為半熔融態(tài)，不可能從爐內(nèi)流出！ 鐵合金生產(chǎn)20積塊法設(shè)設(shè) 備：備： 小型單相爐或三相電爐（3002500KVA）原原 料：料： 鎢精礦+還原劑（瀝青焦、FeSi）+造渣劑（CaF2、Mg砂）工工 藝：藝：鐵合金生產(chǎn)21爐外法工藝鐵合金生產(chǎn)22取鐵法工藝過程鐵合金生產(chǎn)23精煉期精煉期目 的： 增加合金含W量，降低合金Mn、Si、C（依靠氧化去除）主要反應(yīng)：WO3+3MnW+3MnOWO3+3Si2W+3SiO2WO3+3C2W+3CO鐵合金生產(chǎn)24取鐵期 取鐵期是精煉期的繼續(xù)，加入少量精礦保持（WO3），防止