本發(fā)明屬于鐵合金生產(chǎn)，具體涉及一種低品鉻鐵冷壓球制造工藝。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)礦產(chǎn)資源總量豐富、品種齊全，但人均占有量少，且其中大多礦產(chǎn)資源（鐵礦、錳礦、銅礦、鋁土礦等）質(zhì)量較差，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于最差地位。低品鉻鐵作為小品種合金，能夠回收由煉鋼所產(chǎn)生的副產(chǎn)品（氧化鐵皮，除塵灰，污積泥)中的大量鐵元素，與當(dāng)今社會(huì)提倡的綠色再生環(huán)保理念相呼應(yīng)。目前，我國(guó)低品鉻鐵冶煉原料主要分為兩種：熟料（燒結(jié)礦）及生料（氧化鐵皮冷壓球），采用熟料冶煉需要將氧化鐵皮壓球通過(guò)豎爐冶煉焙燒，工藝流程略微繁瑣，耗資較高，生料冷壓球入爐雖成本底，但粉子率和入爐水分超標(biāo)導(dǎo)致加大了發(fā)生塌料及翻料的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)人員和設(shè)備安全對(duì)有一定的威脅。

2、在低品鉻鐵生產(chǎn)中有三種重要工藝——球團(tuán)工藝和壓球工藝以及燒結(jié)工藝。球團(tuán)工藝是一種將細(xì)磨精礦或者其他含鐵料制造成塊的工藝，它是將精礦粉或者其他含鐵料、熔劑的混合物，在造球機(jī)中滾成生球，然后干燥、培燒、固結(jié)成型，成為具良好冶金性質(zhì)的含鐵原料，供給鋼鐵治煉需要。球團(tuán)法生產(chǎn)主要工序包括原料準(zhǔn)備、配料混合、造球、干燥和培燒、冷卻、成品和返礦處理等工序。如今球團(tuán)工藝的發(fā)展從單一處理鐵精礦粉到多種含鐵原料，生產(chǎn)規(guī)模和操作也向大型化、機(jī)械化、自動(dòng)化方向發(fā)展，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)顯著提高。球團(tuán)礦具有良好的冶金性能，力度均勻、微氣孔多，和同樣是我國(guó)高爐煉鐵的主要原料的燒結(jié)礦相比，球團(tuán)礦品味更高，sio2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更小，還原性好且常溫強(qiáng)度高。對(duì)于球團(tuán)，無(wú)論是其自身生產(chǎn)的節(jié)能減排、對(duì)高爐煉鐵的節(jié)能減排方面，還是對(duì)環(huán)境保護(hù)和加工成本等方面，球團(tuán)礦比燒結(jié)礦都具有很大優(yōu)勢(shì)，此外，酸性球團(tuán)還可調(diào)節(jié)爐料的酸堿度。

3、壓球工藝是將物料進(jìn)行混合后加入水和粘結(jié)劑，再將混合好的物料投入壓球機(jī)，經(jīng)過(guò)對(duì)輥擠壓，最后把水分烘干，隨著水分降低，球團(tuán)的硬度逐漸升高。宏電鐵合金公司現(xiàn)階段采用全冷壓球技術(shù)冶煉生產(chǎn)低品鉻鐵，冷壓球團(tuán)是治金行業(yè)生產(chǎn)中將所需的全部物料均勻混合后進(jìn)行冷壓制，經(jīng)低溫干燥制成的球團(tuán)。影響壓球質(zhì)量的因素很多，主要包括物料性質(zhì)、粘結(jié)劑性質(zhì)及加入量、壓球工藝條件等。物料粒度：粒度太細(xì)的物料，松裝密度小，球團(tuán)強(qiáng)度將降低；粒度太大的物料，單個(gè)顆粒體積大，壓制時(shí)移動(dòng)和變形困難，不易壓制；以細(xì)粒為主摻以一定量粗粒，粗粒起骨料作用，細(xì)粒起基料作用,以達(dá)到緊密排列，球團(tuán)的密度和強(qiáng)度增加。工藝條件：首先要避免大體積硬物進(jìn)入壓球機(jī)，原料輸送過(guò)程需要設(shè)置篩網(wǎng)或其它除鐵、除雜設(shè)施以保護(hù)壓球機(jī)；其次要延長(zhǎng)混料時(shí)間至6~10分鐘，也是提高成球率及球團(tuán)強(qiáng)度的條件。粘結(jié)劑的選配：在混碾時(shí)給原料中加一定量的粘接劑，其主要是增加原料之間的粘結(jié)性、吸附性、分散性。性能良好的有機(jī)粘接劑應(yīng)具有以下條件：1.分子結(jié)構(gòu)具有多個(gè)極性基團(tuán)；2.具有增強(qiáng)礦物表面親水的親水基因；3.有足夠的相對(duì)分子質(zhì)量和粘度，本身鏈架不易斷裂；4.分子鏈較長(zhǎng)，支鏈較多。壓輥的線速度：為提高壓球機(jī)的生產(chǎn)率，兩壓輥的轉(zhuǎn)速越快越好。但原料隨著壓輥間的擠壓，松散原料間的內(nèi)部空氣會(huì)逐漸排出，當(dāng)壓輥轉(zhuǎn)速太快時(shí),球團(tuán)的表面會(huì)因原料間氣體來(lái)不及排出而留下裂紋，導(dǎo)致球團(tuán)的強(qiáng)度降低甚至無(wú)法成球。各種原料因松散狀態(tài)時(shí)內(nèi)部空氣量的不同，物料的特性不同，因此要求壓制球團(tuán)時(shí)壓輥表面的線速度也不同。壓球含水率：大多數(shù)物料采用濕料壓球，水分變化影響著生球的粒度和質(zhì)量，通常原料水分過(guò)高，則初始成球較快，但易造成生球相互粘結(jié)變形及不易脫模，導(dǎo)致生球粒度分布不均、強(qiáng)度較差，同時(shí)給干燥帶來(lái)困難；而原料水分過(guò)低，則易出現(xiàn)兩半球間縫隙增大，導(dǎo)致粉料結(jié)合強(qiáng)度差，半球太多，成球率低甚至無(wú)法成球的現(xiàn)象。目前水分高、粉子率大成為全行業(yè)所必須攻克的難關(guān)。

4、燒結(jié)工藝就是將細(xì)粒含鐵物料與燃料、熔劑一定比例來(lái)配料，再加水濕潤(rùn)、混勻和制粒形成混合料，布料于燒結(jié)設(shè)備上，通過(guò)點(diǎn)火、抽風(fēng)，借助燃料燃燒產(chǎn)生的高溫和一系列物理化學(xué)變化，生成部分低熔點(diǎn)物質(zhì)，并軟化熔融產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，將鐵礦物顆粒粘結(jié)起來(lái)，冷卻后，固結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的多孔塊狀產(chǎn)品-燒結(jié)礦。宏電鐵合金公司在前期的低品鉻鐵冶煉過(guò)程中所采用的主要原料就是燒結(jié)礦，相較于全冷壓球冶煉，采用燒結(jié)礦冶煉具有爐況穩(wěn)定，安全系數(shù)較高的優(yōu)點(diǎn)。

5、此半封閉高碳鉻鐵礦熱爐轉(zhuǎn)煉低品鉻鐵冶煉生產(chǎn)，在線生產(chǎn)所使用的冶煉原料為（還原焦炭、氧化鐵皮壓球、其他輔料），在長(zhǎng)期冶煉過(guò)程中主要存在以下不足：

6、1、原氧化鐵皮壓球制作需要加入大量水進(jìn)行壓制，入爐前需要長(zhǎng)時(shí)間的鋪曬，占用面積較大，且會(huì)因供料不足導(dǎo)致礦熱爐低負(fù)荷生產(chǎn)，長(zhǎng)時(shí)間的低負(fù)荷冶煉會(huì)導(dǎo)致礦熱爐電極極易出現(xiàn)死相，電極發(fā)生氧化現(xiàn)象，惡化爐況，造成爐底上漲，嚴(yán)重會(huì)發(fā)生電極掉頭事故，其次，入爐氧化鐵皮壓球如果水分超標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致爐內(nèi)物料中產(chǎn)生大量爐氣，若長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行電極位移調(diào)整，物料內(nèi)氣體排除不及時(shí)間，嚴(yán)重加大了爐內(nèi)發(fā)生翻料事故的可能性，增加了不安全因素。

7、2、原氧化鐵皮壓球制作需要加入一定量水進(jìn)行壓制，當(dāng)對(duì)壓球鋪曬后，大部分氧化鐵皮壓球的強(qiáng)度達(dá)不到入爐要求，入爐壓球經(jīng)過(guò)配料系統(tǒng)到達(dá)爐，再經(jīng)過(guò)近20米的落差進(jìn)入爐內(nèi)，期間加上氧化鐵皮壓球與料管的碰撞，再次加大了入爐粉子率，尤其是進(jìn)入冬季，制作的壓球鋪曬困難，入爐水分相較于夏季更高，且冬季冷壓球入爐后，由于壓球內(nèi)部?jī)鼋Y(jié)，導(dǎo)致測(cè)量粉子率大大減小，致使工人對(duì)入爐粉子率無(wú)法判斷，冷壓球入爐后經(jīng)過(guò)爐內(nèi)高溫炙烤會(huì)發(fā)生炸裂，壓球成為粉子，導(dǎo)致爐內(nèi)物料透氣性差，且物料經(jīng)過(guò)燒結(jié)后，表面物料易出現(xiàn)結(jié)殼現(xiàn)象，在冶煉過(guò)程中，電極周圍會(huì)出現(xiàn)燒空現(xiàn)象，而爐內(nèi)物料表面因結(jié)殼，工人在觀察爐況時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，爐內(nèi)氣體得不到排出，積累過(guò)量就會(huì)裹帶著物料噴出，這就是生產(chǎn)中的翻料事故，會(huì)給人和設(shè)備帶來(lái)巨大的不安全因素。

8、3、原氧化鐵皮壓球在生產(chǎn)中因?yàn)橐沤^翻料事故的發(fā)生，所以壓球制作后，常常因?yàn)樗殖瑯?biāo)，強(qiáng)度不夠?qū)е路圩勇什贿_(dá)標(biāo)，從而影響生產(chǎn)節(jié)奏，礦熱爐需要低負(fù)荷運(yùn)行。低負(fù)荷運(yùn)行常常帶來(lái)爐溫低，電極燒結(jié)緩慢，會(huì)出現(xiàn)電極氧化現(xiàn)象，嚴(yán)重會(huì)造成電極掉頭事故，出現(xiàn)爐內(nèi)煮渣的現(xiàn)象，大大增加了生產(chǎn)的不安全因素。其次低負(fù)荷運(yùn)行加上電極工作端較短，爐底溫度下降，出現(xiàn)爐底上漲，同時(shí)帶來(lái)的出鐵開爐眼困難、爐眼噴碳，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)加大了煙塵不受控風(fēng)險(xiǎn)，給環(huán)保控?zé)熢斐删薮髩毫Α?/p>

9、4、原氧化鐵皮壓球制造不合格時(shí)會(huì)對(duì)其進(jìn)行過(guò)篩，會(huì)導(dǎo)致車間內(nèi)粉塵嚴(yán)重超標(biāo)，危害員工身體健康的同時(shí)，如果管控不嚴(yán)，還會(huì)發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種低品鉻鐵冷壓球制造工藝，以解決上述問(wèn)題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種低品鉻鐵冷壓球制造工藝，包括如下步驟：

4、步驟一、壓球配料：

5、在壓球中，水的質(zhì)量占?jí)呵蚩傎|(zhì)量的10.5%-12.0%，粘結(jié)劑的質(zhì)量占?jí)呵蚩傎|(zhì)量的5.5%-6.0%，煤焦油的質(zhì)量為水和粘結(jié)劑總質(zhì)量的10%-20%；

6、步驟二、電極控制：

7、正常爐況電極位移控制在300mm-600mm，當(dāng)班電極壓放量為900mm-1500mm，電極長(zhǎng)度為1.5m-1.8m之間，功率因數(shù)為0.65-0.85，有功功率為13000kw；

8、當(dāng)電極位移控制在300-500mm之間時(shí)，電極限位處于中下限位置，壓放增加30-60mm/天；

9、當(dāng)電極位移控制在700-900mm之間時(shí)，電極限位處于中上限位置，壓放減少30-60mm/天；

10、穩(wěn)定電極做功，確保電極工作端長(zhǎng)度，控制爐口溫度在280℃以下；

11、步驟三、冶煉控制：檔位采用20-28檔進(jìn)行控制，高電壓操作，二次電壓由130v提高至145v-160v。

12、本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為：

13、本發(fā)明能夠提高冷壓球質(zhì)量，降低冶煉風(fēng)險(xiǎn)，減少冶煉過(guò)程中的塌料和翻料的次數(shù)。減少壓球制造的水分，同時(shí)焦油具有一定粘結(jié)性和吸附性，入爐進(jìn)過(guò)高溫焙燒，現(xiàn)成“燒結(jié)”料，進(jìn)一步提高壓球強(qiáng)度減少入爐粉子率，大大提高了爐料透氣性，壓制后無(wú)需進(jìn)行鋪曬，降低人工成本，很大程度降低塌料和翻料的風(fēng)險(xiǎn)，保證人員設(shè)備的安全。在入爐還原的過(guò)程中再次燒結(jié)提到強(qiáng)度，還可以增大還原劑與氧化鐵皮的接觸面積，具有在提高爐溫減少焦耗，提高回收率的作用同時(shí)還可以縮短停爐后的爐況恢復(fù)時(shí)間，以及較高的爐溫可以保證點(diǎn)的良好燒結(jié)，有效防止電極氧化。

14、本發(fā)明在冶煉過(guò)程中根據(jù)電極做功、耗電及合金成分情況，循環(huán)減碳下電極，保證電極的深插，提高二次電壓，保證爐內(nèi)熔池的活躍性，改善出爐，同時(shí)保證爐口溫度受控。