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一種精制鉻鐵的方法

文檔序號:3347211閱讀:273來源:國知局
專利名稱:一種精制鉻鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)低碳鉻鐵的方法裝置。
技術(shù)背景目前,低微碳鉻鐵合金的生產(chǎn)工藝主要有三種第一種由原礦冶煉,不僅 受到礦產(chǎn)資源的限制,而且需要兩座礦熱爐雙聯(lián)生產(chǎn),其混沖需要多次實(shí)行, 錳的收得率較低,生產(chǎn)環(huán)境較差,污染嚴(yán)重,冶煉生產(chǎn)耗電高,從而導(dǎo)致生產(chǎn) 成本高,而且產(chǎn)生的渣量大,渣中三氧化二鉻含量較高,此工藝受到國家產(chǎn)業(yè) 政策的限制;第二種是電解法生產(chǎn),此法工藝復(fù)雜,對環(huán)境污染嚴(yán)重,且能耗 大,成本高,也受到國家產(chǎn)業(yè)政策的限制;第三種是轉(zhuǎn)爐吹煉,該方法也存在 著燒損大,收得率不高等缺點(diǎn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能耗相對較低、資源利用率高的精制鉻鐵的方法。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是以高碳鉻鐵為原料,先將高 碳鉻鐵磨成粒度小于2mm的粉料;然后在高碳鉻鐵的粉料中加入氧化劑,原料 中的含碳和氧化劑摩爾比為1: (1-1.5)進(jìn)行配料;再將混合料加入到微波反應(yīng) 裝置內(nèi)進(jìn)行固相反應(yīng)脫碳制得低碳鉻鐵,微波反應(yīng)裝置的微波頻率為300MHz至 300GHz,溫度控制在70(TC至150(TC之間,反應(yīng)時(shí)間為40分鐘至50個(gè)小時(shí)之 間。所述微波反應(yīng)裝置為間歇式工業(yè)微波或連續(xù)式工業(yè)微波爐。也可在所述微 波反應(yīng)裝置內(nèi)加入介質(zhì)氣體或保持真空,所述介質(zhì)氣體為氮?dú)?、氬氣、二氧?碳、氫氣、水蒸汽或它們?nèi)我饨M合的混合氣體。所述氧化劑包括鉻系氧化物、 鐵氧化物。本發(fā)明也可將所述制得的低微碳鉻鐵在保溫料倉中通入氮?dú)?、或氮?dú)夂蜌?氣的混合氣體,保溫1至10個(gè)小時(shí),即可制得氮化鉻鐵。本發(fā)明的有益效果是由于采用微波連續(xù)加熱避免了常規(guī)加熱產(chǎn)生的表面熔融,阻塞反應(yīng)氣體通道的現(xiàn)象發(fā)生,使得一些無法在常規(guī)加熱下進(jìn)行的反應(yīng) 得到了執(zhí)行,同時(shí)由于微波加熱避免了常規(guī)加熱的冷中心現(xiàn)象,反應(yīng)均勻進(jìn)行, 從而降低了反應(yīng)溫度,僅在固相狀態(tài)下反應(yīng)就可以完全進(jìn)行,極大的降低了金屬燒損,提高了收得率,比傳統(tǒng)方法節(jié)電30%-70%,極大地降低了生產(chǎn)成本。它主要是用于生產(chǎn)低碳鉻鐵或氮化鉻鐵的工藝中。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l,本發(fā)明以高碳鉻鐵為原料,先將高碳鉻鐵磨成粒度小于2mm的粉 料;然后在高碳鉻鐵的粉料中加入氧化劑,原料中的含碳和氧化劑摩爾比為1: (l-1.5)進(jìn)行配料,優(yōu)選摩爾比為1: (1-1.15);再將混合料加入到間歇式工業(yè) 微波或連續(xù)式工業(yè)微波爐內(nèi)進(jìn)行固相反應(yīng)脫碳,微波反應(yīng)裝置的微波頻率控制 在為300MHz至300GHz之間,反應(yīng)溫度控制在700。C至1500。C之間,反應(yīng)40分 鐘至50個(gè)小時(shí)后可制得含碳量為0. 3%至0. 03%的低碳鉻鐵。本發(fā)明也可在間歇 式工業(yè)微波或連續(xù)式工業(yè)微波爐內(nèi)加入介質(zhì)氣體或保持真空。如加入介質(zhì)氣體, 則介質(zhì)氣體可以是氮?dú)?、氬氣?一氧化碳、二氧化碳、氫氣、水蒸汽或它們?nèi)?意組合的混合氣體。所述氧化劑包括錳系氧化物、鐵氧化物等。它是通過利甩 微波能轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能和熱能,以一種"體加熱的方式"整體加熱至一定溫 度,促使高碳鉻鐵中的碳與氧化劑發(fā)生固相反應(yīng),產(chǎn)生氣態(tài)一氧化碳,從而達(dá) 到在固相狀態(tài)下的脫碳,以達(dá)到預(yù)期的脫碳目的。實(shí)施例2,本發(fā)明以高碳鉻鐵為原料,先將高碳鉻鐵磨成粒度小于2mm的粉 料;然后在高碳鉻鐵的粉料中加入氧化劑和二氧化碳,原料中的含碳和氧化劑摩爾比為l: (1-1.5),原料中的含碳和二氧化碳摩爾比為1: (l-10)進(jìn)行配料;再將混合料加入到微波反應(yīng)裝置內(nèi)進(jìn)行固相或固氣反應(yīng)脫碳制得低碳鉻鐵。其 余同上述實(shí)施例。實(shí)施例3,本發(fā)明采用高碳鉻鐵做原料,常規(guī)方法制成粉末,配加氧化鈣粉 末,氧化鈣粉末粒度控制在200目以內(nèi),混勻烘干后經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送用連續(xù)化 微波真空爐的進(jìn)料倉,微波頻率為2.45GHz,功率為30KW,通入二氧化碳做為4保護(hù)氣體,壓力為常壓,控制溫度為100(TC,進(jìn)出料周期為2個(gè)小時(shí),即可制 得含碳0. 3%的低碳絡(luò)鐵。其余同上述實(shí)施例。實(shí)施例4,本發(fā)明也可將所述制得的低微碳鉻鐵在保溫料倉中通入氮?dú)?、?氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w,保溫1至10個(gè)小時(shí),即可制得含氮量為3%至8%的氮 化鉻鐵。其余同上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1、一種精制鉻鐵的方法,其特征是以高碳鉻鐵為原料,先將高碳鉻鐵磨成粒度小于2mm的粉料;然后在高碳鉻鐵的粉料中加入氧化劑,原料中的含碳和氧化劑摩爾比為1∶(1-1.5)進(jìn)行配料;再將混合料加入到微波反應(yīng)裝置內(nèi)進(jìn)行固相反應(yīng)脫碳制得低碳鉻鐵,微波反應(yīng)裝置的微波頻率為300MHz至300GHz,溫度控制在700℃至1500℃之間,反應(yīng)時(shí)間為40分鐘至50個(gè)小時(shí)之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制鉻鐵的方法,其特征是所述微波反應(yīng)裝 置為間歇式工業(yè)微波或連續(xù)式工業(yè)微波爐。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制鉻鐵的方法,其特征是在所述微波反應(yīng) 裝置內(nèi)加入介質(zhì)氣體或保持真空。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的精制鉻鐵的方法,其特征是所述介質(zhì)氣體包括氮?dú)?、氬氣、二氧化碳、氫氣、水蒸汽或它們?nèi)我饨M合的混合氣體。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制鉻鐵的方法,其特征是氧化劑包括鉻系'氧化物、鐵氧化物。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制鉻鐵的方法,其特征是所述制得的低微碳鉻鐵在保溫料倉中通入氮?dú)狻⒒虻獨(dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w,保溫1至10個(gè)小時(shí),即可制得氮化鉻鐵。
全文摘要
一種精制鉻鐵的方法,尤其是一種生產(chǎn)低碳鉻鐵或氮化鉻鐵的方法。它主要是解決現(xiàn)有工藝能耗相對較高、資源利用率低等技術(shù)問題。其技術(shù)方案要點(diǎn)是先是以高碳鉻鐵為原料,并將高碳鉻鐵磨成粒度小于2mm的粉料;然后在高碳鉻鐵的粉料中加入氧化物,充分?jǐn)嚢瑁现械暮己脱趸锬柋葹?∶(1-1.5);再將混合料加入間歇式工業(yè)微波爐或連續(xù)式工業(yè)微波爐內(nèi),微波爐的微波頻率為300MHz至300GHz,溫度控制在700℃至1500℃,時(shí)間為40分鐘至50個(gè)小時(shí),得到含碳量為0.3%至0.03%的低碳鉻鐵。也可在保溫料倉中通入氮?dú)饣虻獨(dú)馀c氫氣的混合氣體,可得到含氮量為3%至8%的氮化鉻鐵。它主要是用于生產(chǎn)低碳鉻鐵或氮化鉻鐵的工藝中。
文檔編號C22B9/02GK101260473SQ20081003110
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者科 劉, 鄒愛華 申請人:劉 科;鄒愛華
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