[go: up one dir, main page]

RU2148672C1 - Method of ferrochrome production - Google Patents

Method of ferrochrome production Download PDF

Info

Publication number
RU2148672C1
RU2148672C1 RU98118785/02A RU98118785A RU2148672C1 RU 2148672 C1 RU2148672 C1 RU 2148672C1 RU 98118785/02 A RU98118785/02 A RU 98118785/02A RU 98118785 A RU98118785 A RU 98118785A RU 2148672 C1 RU2148672 C1 RU 2148672C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ferrochrome
alkali
ore
charge
chromium
Prior art date
Application number
RU98118785/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.В. Дигонский
Н.А. Дубинин
Е.Д. Кравцов
В.В. Тен
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Межрегиональное научно-производственное объединение "Полиметалл"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Межрегиональное научно-производственное объединение "Полиметалл" filed Critical Открытое акционерное общество "Межрегиональное научно-производственное объединение "Полиметалл"
Priority to RU98118785/02A priority Critical patent/RU2148672C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2148672C1 publication Critical patent/RU2148672C1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: pyrometallurgy, particularly, production of ferroalloys; applicable in production of ferrochrome from powdery (finely divided) chrome iron ores and concentrates. SUBSTANCE: method is characterized by the fact that prior to loading of charge, melt reaction volume is formed based on halides of alkali and alkali-earth metals. In this case, halides of alkali and alkali-earth metals are used in the form of calcium fluoride (fluorspar). The method provides for production of ferrochrome from powdery chrome iron ore or its concentrate with particles sizing less than 10 mm. EFFECT: higher efficiency. 1 ex

Description

Изобретение относится к пирометаллургии, точнее к производству ферросплавов, и может быть использовано для получения феррохрома из (порошкообразных) мелкодисперсных хромовых руд и концентраторов. Ферросплавные производства выпускают феррохром трех видов: ферросиликохром, низкоуглеродистый феррохром и высокоуглеродистый (передельный) феррохром. The invention relates to pyrometallurgy, more specifically to the production of ferroalloys, and can be used to obtain ferrochrome from (powdered) finely dispersed chromium ores and concentrators. Ferroalloy production produces three types of ferrochrome: ferrosilicochrome, low carbon ferrochrome and high carbon (conversion) ferrochrome.

Известен способ получения ферросиликохрома, основанный на совместном восстановлении твердым углеродом хромовой руды и кварцитов в рудовосстановительных электропечах [1]. A known method of producing ferrosilicochrome, based on the joint recovery of solid carbon chromium ore and quartzite in ore-reducing electric furnaces [1].

При выплавке ферросиликохрома в электропечи по известному способу происходит восстановление из шихты углеродом оксидов хрома, железа и кремния по реакциям:
2/3Cr2O3 + 18/7C ---> 4/21Cr7C3 + 2CO,
2FeO + 2/3C ---> 2/3Fe3C + 2CO,
SiO2 + 2C ---> S1 + 2 CO,
1/3[(Cr, Fe)7C3] + 10/3Si---> 7/3[(Cr, Fe)Si] + SiC.
When smelting ferrosilicochrome in an electric furnace according to the known method, the oxides of chromium, iron and silicon are reduced from the mixture by carbon by the reactions:
2 / 3Cr 2 O 3 + 18 / 7C ---> 4 / 21Cr 7 C 3 + 2CO,
2FeO + 2 / 3C ---> 2 / 3Fe 3 C + 2CO,
SiO 2 + 2C ---> S1 + 2 CO,
1/3 [(Cr, Fe) 7 C 3 ] + 10 / 3Si ---> 7/3 [(Cr, Fe) Si] + SiC.

Недостатком известного способа получения ферросиликохрома является очень узкий диапазон хромовой руды, пригодной для использования в шихту. A disadvantage of the known method for producing ferrosilicochrome is a very narrow range of chromium ore, suitable for use in the charge.

Известен способ получения низкоуглеродистого феррохрома, основанный на восстановлении хромовой руды ферросиликохромом в присутствии извести в рудовосстановительных печах [2]. There is a method of producing low-carbon ferrochrome, based on the reduction of chromium ore by ferrosilicochrome in the presence of lime in ore-reducing furnaces [2].

При выплавке низкоуглеродистого феррохрома в электропечи по известному способу происходит восстановление из шихты оксидов хрома и железа кремнием ферросиликохрома в присутствии оксида кальция по реакциям:
2/3Cr2O3 + Si + 2CaO ---> 4/3Cr + 2CaO • SiO2,
2FeO + Si + 2CaO ---> 2Fe + 2CaO•SiO2 .
In the smelting of low-carbon ferrochrome in an electric furnace by a known method, reduction of chromium and iron oxides from a mixture of silicon with ferrosilicochrome in the presence of calcium oxide occurs according to the reactions:
2 / 3Cr 2 O 3 + Si + 2CaO ---> 4 / 3Cr + 2CaO • SiO 2 ,
2FeO + Si + 2CaO ---> 2Fe + 2CaO • SiO 2 .

Недостатком известного способы получения низкоуглеродистого феррохрома является очень узкий диапазон хромовой руды, пригодной доля использования в шихту. A disadvantage of the known methods for producing low-carbon ferrochrome is a very narrow range of chromium ore, a suitable proportion of use in the charge.

Известен способ, принятый за прототип, получения высокоуглеродистого (передельного) феррохрома, основанный на восстановлении хромовой руды твердым углеродом в рудовосстановительных электропечах [3]. The known method adopted for the prototype of obtaining high-carbon (conversion) ferrochrome, based on the restoration of chromium ore with solid carbon in ore-reducing electric furnaces [3].

При выплавке передельного феррохрома в электропечи из известному способу происходит восстановление из шихты углеродом оксиов хрома и железа при температуре 1600 - 1750o по реакциям:
2/3Cr2O3 + 18/7C ---> 4/21Cr7C3 + 2CO,
2/3Cr2O3 + 2C ---> 4/3Cr + 2CO,
3(FeO•Cr2O3) + 3C ---> 3Fe + 3Cr2O3 + 3CO.
When smelting conversion ferrochrome in an electric furnace from a known method, the oxides of chromium and iron are reduced from the mixture by carbon at a temperature of 1600 - 1750 o by the reactions:
2 / 3Cr 2 O 3 + 18 / 7C ---> 4 / 21Cr 7 C 3 + 2CO,
2 / 3Cr 2 O 3 + 2C ---> 4 / 3Cr + 2CO,
3 (FeO • Cr 2 O 3 ) + 3C ---> 3Fe + 3Cr 2 O 3 + 3CO.

Недостатком известного способа получения феррохрома является узкий диапазон хромовой руды, пригодной для использования в шихту. Это происходит по следующим причинам:
- во-первых, по технологическим условиям восстановительной плавки (плавка ведется полностью на твердой завалке) в восстанавливаемую шихту нельзя использовать порошкообразную хромовую руду или концентрат крупностью 0-10 мм;
- во-вторых, порошкообразная хромовая руда или хромовый концентрат не поддается окускованию и агломерации, откуда следует, с одной стороны, невозможность обогащения хромовой руды, поскольку обогащение любой руды предполагает ее измельчение до крупности, во всяком случае, менее чем 10 мм, с другой стороны, исключает из использования в технологическом процессе восстановительной плавки фракцию руды крупностью 0-10 мм;
- в третьих, в восстанавливаемую шихту нельзя использовать хромовую руду, содержащую менее 50% Cr2O3;
Совокупность этих ограничений приводит к тому, что в производстве феррохрома используется только кусковая богатая хромовая руда, а богатая, но мелкая (фракция 0-10 мм) хромовая руда и крупная, но бедная (содержащая менее 50% Cr2O3) хромовая руда не используются.
A disadvantage of the known method for producing ferrochrome is a narrow range of chromium ore suitable for use in a charge. This occurs for the following reasons:
- firstly, according to the technological conditions of reduction smelting (smelting is carried out entirely on solid filling), powdered chrome ore or concentrate with a grain size of 0-10 mm cannot be used in the recoverable charge;
- secondly, powdered chrome ore or chrome concentrate is not amenable to agglomeration and agglomeration, which implies, on the one hand, the impossibility of enriching chrome ore, since the enrichment of any ore involves grinding it to a large size, in any case, less than 10 mm, on the other hand, excludes from the use in the technological process of reducing smelting ore fraction with a grain size of 0-10 mm;
- thirdly, chromium ore containing less than 50% Cr 2 O 3 cannot be used in the recoverable charge;
The combination of these limitations leads to the fact that in the production of ferrochrome only lump rich chromium ore is used, and rich but fine (0-10 mm fraction) chromic ore and large but poor (containing less than 50% Cr 2 O 3 ) chromium ore are used.

Задачей изобретения является расширение диапазона использования хромового сырья за счет вовлечения в исходную шихту хромовой руды или хромового концентрата крупностью 0-10 мм. The objective of the invention is to expand the range of use of chrome raw materials due to the involvement in the original mixture of chromium ore or chromium concentrate with a particle size of 0-10 mm

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения феррохрома, включающем создание рудно-термического режима плавки в электропечи загрузку шихты, состоящей из смеси хромового сырья с углеродистым восстановителем, восстановительную плавку шихты, удаление феррохрома из печи, согласно изобретению перед загрузкой шихты формируют реакционный объем расплава на основе галогенидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, при этом в качестве галогенидов щелочных и/или щелочноземельных металлов используют фторид кальция (плавиковый шпат). The specified technical result is achieved by the fact that in the method for producing ferrochrome, including the creation of an ore-thermal melting mode in an electric furnace, charging a mixture consisting of a mixture of chromium raw materials with a carbon reducing agent, reducing smelting the mixture, removing ferrochrome from the furnace, according to the invention, a reaction volume is formed before loading the mixture a melt based on alkali and / or alkaline earth metal halides, wherein calcium fluoride is used as alkali and / or alkaline earth metal halides Ia (fluorspar).

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

В ванну рудовосстановительной электропечи, футерованную углеродистой массой или представляющую водоохлаждаемый металлический кожух, загружают плавиковый шпат, расплавляют его в дуговом режиме и в рудно-термическом режиме доводят до жидкоподвижного состояния. Затем в ванну печи непрерывно загружают шихту, состоящую из смеси порошкообразной хромовой руды (концентрата) и углеродистого восстановителя. Твердый углерод, плавающий по поверхности расплава, восстанавливает растворенные в расплаве плавикового шпата оксиды хрома, железа и кремния, при этом образующийся металлический сплав опускается по подину печи. Цикл загрузка шихты в расплав - восстановление многократно повторяется, при этом образующийся феррохром остается в печи (плавка на блок), либо удаляется через эксцентричный донный выпуск. In the bath of an ore-reducing electric furnace lined with a carbon mass or representing a water-cooled metal casing, fluorspar is loaded, melted in an arc mode and brought into a liquid-mobile state in the ore-thermal mode. Then, a mixture consisting of a mixture of powdered chromium ore (concentrate) and a carbonaceous reducing agent is continuously charged into the furnace bath. Solid carbon floating on the surface of the melt, reduces the oxides of chromium, iron and silicon dissolved in the melt of fluorspar, while the resulting metal alloy is lowered along the bottom of the furnace. The cycle of loading the mixture into the melt - reduction is repeated many times, while the resulting ferrochrome remains in the furnace (smelting per block), or is removed through an eccentric bottom outlet.

Пример осуществления предлагаемого способа. An example implementation of the proposed method.

В опыте использовалась электропечь, снабженная двумя графитовыми электродами диаметром 50 мм, запитанными на трансформатор переменного тока мощностью 100 кВ•А (потребляемое напряжение - 50 В, сила тока 1,0-1,5 кА). Ванна печи, представляла собой прямоугольный водоохлаждаемый металлический кожух размерам 350х200х400 мм с возможностью образования гарниссажа на подине и стенках ванны. В ванну печи загружался плавиковый шпат в количестве 25 кг, который плавился открытой электрической дугой и доводился до жидкоподвижного состояния в течение 25-30 мин, после чего работа печи переходила в режим электросопротивления. Затем в реакционный объем расплава, имеющий температуру 1500-1600oC, непрерывно в течение часа загружалась шихта, состоящая из 30 кг отсевов хромовой руды крупностью - 2,5 мм и 4 кг восстановителя (графитового порошка). Процесс восстановления оксидов хрома, железа и кремния протекал как в процессе загрузки шихты, так и по окончании загрузки (в течение 40 мин), что фиксировалось по горению оксида углерода над ванной печи. По окончании восстановительной плавки печь была заморожена. В результате плавки на подине печи образовался конгломерат из крупных (до 100 мм в поперечнике) корольков металла. Анализ металлического сплава показал, что он представляет собой феррохром следующего химического состава%:
Cr - 60,0; Fe - 31,5; C - 8,9; Si - 0,9; P - 0,03.
An electric furnace was used in the experiment, equipped with two graphite electrodes with a diameter of 50 mm, powered by an AC transformer with a power of 100 kV • A (power consumption - 50 V, current strength 1.0-1.5 kA). The furnace bath was a rectangular water-cooled metal casing measuring 350x200x400 mm with the possibility of a skull on the bottom and walls of the bathtub. 25 kg of fluorspar was loaded into the furnace bath, which was melted by an open electric arc and brought to a liquid-mobile state within 25-30 minutes, after which the furnace switched to the electrical resistance mode. Then, in the reaction volume of the melt having a temperature of 1500-1600 o C, a charge consisting of 30 kg of screenings of chromium ore with a grain size of 2.5 mm and 4 kg of reducing agent (graphite powder) was continuously charged for an hour. The process of reduction of chromium, iron, and silicon oxides proceeded both during the charge loading and at the end of loading (within 40 min), which was recorded by the combustion of carbon monoxide over the furnace bath. At the end of the reduction smelting, the furnace was frozen. As a result of melting, a conglomerate of large (up to 100 mm in diameter) metal beads formed on the bottom of the furnace. Analysis of the metal alloy showed that it is ferrochrome with the following chemical composition%:
Cr - 60.0; Fe - 31.5; C 8.9; Si - 0.9; P is 0.03.

Таким образом по предлагаемому способу можно получать феррохром из порошкообразной хромовой руды или концентрата крупностью менее 10 мм. Thus, by the proposed method, it is possible to obtain ferrochrome from powdered chromium ore or concentrate with a particle size of less than 10 mm.

Claims (2)

1. Способ получения феррохрома, включающий создание рудно-термического режима плавки в электропечи, загрузку шихты, состоящей из смеси хромового сырья с углеродистым восстановителем, восстановительную плавку шихты, удаление феррохрома из печи, отличающийся тем, что перед загрузкой шихты формируют реакционный объем расплава на основе галогенидов щелочных и/или щелочноземельных металлов. 1. A method of producing ferrochrome, including the creation of an ore-thermal regime of smelting in an electric furnace, loading a charge consisting of a mixture of chromium raw materials with a carbon reducing agent, reducing smelting of a charge, removing ferrochrome from a furnace, characterized in that a melt reaction volume is formed on the basis of the charge alkali and / or alkaline earth metal halides. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве галогенидов щелочных и/или щелочноземельных металлов используют фторид кальция (плавиковый шпат). 2. The method according to claim 1, characterized in that calcium fluoride (fluorspar) is used as alkali and / or alkaline earth metal halides.
RU98118785/02A 1998-10-14 1998-10-14 Method of ferrochrome production RU2148672C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98118785/02A RU2148672C1 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Method of ferrochrome production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98118785/02A RU2148672C1 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Method of ferrochrome production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2148672C1 true RU2148672C1 (en) 2000-05-10

Family

ID=20211313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98118785/02A RU2148672C1 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Method of ferrochrome production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2148672C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291217C2 (en) * 2005-03-01 2007-01-10 Открытое акционерное общество "Ключевский завод ферросплавов" Method of alumino-thermic production of low-carbon ferro-chromium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053307A (en) * 1976-01-16 1977-10-11 Showa Denko K. K. Process for manufacture of high-chromium iron alloy
DE3431854C1 (en) * 1984-08-30 1986-01-09 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Process for producing ferrochromium
WO1989001532A1 (en) * 1987-08-13 1989-02-23 Nkk Corporation Process for melt reduction of cr starting material and melt reduction furnace

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053307A (en) * 1976-01-16 1977-10-11 Showa Denko K. K. Process for manufacture of high-chromium iron alloy
DE3431854C1 (en) * 1984-08-30 1986-01-09 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Process for producing ferrochromium
WO1989001532A1 (en) * 1987-08-13 1989-02-23 Nkk Corporation Process for melt reduction of cr starting material and melt reduction furnace

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов. - М.: Металлургия, 1988, с. 323 - 337. Рысс М.А. Производство ферросплавов. - М.: Металлургия, 1985, с. 199 - 213. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291217C2 (en) * 2005-03-01 2007-01-10 Открытое акционерное общество "Ключевский завод ферросплавов" Method of alumino-thermic production of low-carbon ferro-chromium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW518366B (en) Method of producing molten iron in duplex furnaces and molten iron product manufactured thereby
JP4330257B2 (en) Metal iron manufacturing method
RU2226220C2 (en) Steelmaking slag reprocessing method
JPH09310126A (en) Method for producing metal from metal oxide
US5654976A (en) Method for melting ferrous scrap metal and chromite in a submerged arc furnace to produce a chromium containing iron
JP2001323329A (en) Chromium-containing metal and method for producing the same
RU2148672C1 (en) Method of ferrochrome production
JP2008542549A (en) Method for reducing and / or refining metal-containing slag
JPH06172916A (en) Manufacturing of stainless steel
Pickles et al. A new route to stainless steel by the reduction of chromite ore fines in an extended arc flash reactor
RU2148102C1 (en) Method of preparing ferromanganese
RU2164543C1 (en) Method of preparing low-carbon metals and alloys
JP3229888B2 (en) Apparatus and method for treating metal material
US2557458A (en) Method of fusing alloy additions to a steel bath
RU2213788C2 (en) Method of steel-making in electric-arc furnace
US4898712A (en) Two-stage ferrosilicon smelting process
CN102686758B (en) Method for smelting high carbon ferrochromium
RU2818710C1 (en) Method of producing graphite when processing refractory iron-containing ore
JP3029854B2 (en) Direct steelmaking method
JPS6031884B2 (en) Electric furnace steel manufacturing method
RU2808305C1 (en) Processing method for oxidized nickel ore
Raj et al. Optimization of process parameter for smelting and reduction of ferrochrome
UA59720A (en) Process for producing high-titanium ferroalloy of ilmenite
JPS62167808A (en) Production of molten chromium iron
Brun DEVELOPMENT OF REFRACTORY LININGS FOR ELECTRIC REDUCTION FURNACES PRODUCING MN ALLOYS AT ELKEM A/S, PEA PLANT IN PORSGRUNN, NORWAY

Legal Events

Date Code Title Description
HE4A Notice of change of address of a patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121015

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20141127

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161015