專利名稱：一種精制鉻鐵的方法
技術領域：
本發明涉及一種生產低碳鉻鐵的方法裝置。
技術背景目前，低微碳鉻鐵合金的生產工藝主要有三種第一種由原礦冶煉，不僅 受到礦產資源的限制，而且需要兩座礦熱爐雙聯生產，其混沖需要多次實行， 錳的收得率較低，生產環境較差，污染嚴重，冶煉生產耗電高，從而導致生產 成本高，而且產生的渣量大，渣中三氧化二鉻含量較高，此工藝受到國家產業 政策的限制；第二種是電解法生產，此法工藝復雜，對環境污染嚴重，且能耗 大，成本高，也受到國家產業政策的限制；第三種是轉爐吹煉，該方法也存在 著燒損大，收得率不高等缺點。 發明內容本發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。 本發明解決其技術問題所采用的技術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)進行配料；再將混合料加入到微波反應 裝置內進行固相反應脫碳制得低碳鉻鐵，微波反應裝置的微波頻率為300MHz至 300GHz，溫度控制在70(TC至150(TC之間，反應時間為40分鐘至50個小時之 間。所述微波反應裝置為間歇式工業微波或連續式工業微波爐。也可在所述微 波反應裝置內加入介質氣體或保持真空，所述介質氣體為氮氣、氬氣、二氧化 碳、氫氣、水蒸汽或它們任意組合的混合氣體。所述氧化劑包括鉻系氧化物、 鐵氧化物。本發明也可將所述制得的低微碳鉻鐵在保溫料倉中通入氮氣、或氮氣和氫 氣的混合氣體，保溫1至10個小時，即可制得氮化鉻鐵。本發明的有益效果是由于采用微波連續加熱避免了常規加熱產生的表面熔融，阻塞反應氣體通道的現象發生，使得一些無法在常規加熱下進行的反應 得到了執行，同時由于微波加熱避免了常規加熱的冷中心現象，反應均勻進行， 從而降低了反應溫度，僅在固相狀態下反應就可以完全進行，極大的降低了金屬燒損，提高了收得率，比傳統方法節電30%-70%，極大地降低了生產成本。它主要是用于生產低碳鉻鐵或氮化鉻鐵的工藝中。
具體實施方式
實施例l，本發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)進行配料，優選摩爾比為1: (1-1.15);再將混合料加入到間歇式工業 微波或連續式工業微波爐內進行固相反應脫碳，微波反應裝置的微波頻率控制 在為300MHz至300GHz之間，反應溫度控制在700。C至1500。C之間，反應40分 鐘至50個小時后可制得含碳量為0. 3%至0. 03%的低碳鉻鐵。本發明也可在間歇 式工業微波或連續式工業微波爐內加入介質氣體或保持真空。如加入介質氣體， 則介質氣體可以是氮氣、氬氣、 一氧化碳、二氧化碳、氫氣、水蒸汽或它們任 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 微波能轉化為分子的動能和熱能，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生固相反應，產生氣態一氧化碳，從而達 到在固相狀態下的脫碳，以達到預期的脫碳目的。實施例2，本發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)進行配料；再將混合料加入到微波反應裝置內進行固相或固氣反應脫碳制得低碳鉻鐵。其 余同上述實施例。實施例3，本發明采用高碳鉻鐵做原料，常規方法制成粉末，配加氧化鈣粉 末，氧化鈣粉末粒度控制在200目以內，混勻烘干后經皮帶運輸機送用連續化 微波真空爐的進料倉，微波頻率為2.45GHz，功率為30KW，通入二氧化碳做為4保護氣體，壓力為常壓，控制溫度為100(TC，進出料周期為2個小時，即可制 得含碳0. 3%的低碳絡鐵。其余同上述實施例。實施例4，本發明也可將所述制得的低微碳鉻鐵在保溫料倉中通入氮氣、或 氮氣和氫氣的混合氣體，保溫1至10個小時，即可制得含氮量為3%至8%的氮 化鉻鐵。其余同上述實施例。
權利要求
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)進行配料；再將混合料加入到微波反應裝置內進行固相反應脫碳制得低碳鉻鐵，微波反應裝置的微波頻率為300MHz至300GHz，溫度控制在700℃至1500℃之間，反應時間為40分鐘至50個小時之間。
2、 根據權利要求1所述的精制鉻鐵的方法，其特征是所述微波反應裝 置為間歇式工業微波或連續式工業微波爐。
3、 根據權利要求1所述的精制鉻鐵的方法，其特征是在所述微波反應 裝置內加入介質氣體或保持真空。
4、 根據權利要求3所述的精制鉻鐵的方法，其特征是所述介質氣體包括氮氣、氬氣、二氧化碳、氫氣、水蒸汽或它們任意組合的混合氣體。
5、 根據權利要求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、 根據權利要求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氣、或氮氣和氫氣的混合氣體，保溫1至10個小時，即可制得氮化鉻鐵。
全文摘要
一種精制鉻鐵的方法，尤其是一種生產低碳鉻鐵或氮化鉻鐵的方法。它主要是解決現有工藝能耗相對較高、資源利用率低等技術問題。其技術方案要點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，充分攪拌，原料中的含碳和氧化物摩爾比為1∶(1-1.5)；再將混合料加入間歇式工業微波爐或連續式工業微波爐內，微波爐的微波頻率為300MHz至300GHz，溫度控制在700℃至1500℃，時間為40分鐘至50個小時，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氣或氮氣與氫氣的混合氣體，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 優先權日2008年4月16日
發明者科 劉, 鄒愛華 申請人:劉 科;鄒愛華