高碳铬铁配料计算方法修订稿
铬铁的化学分析方法
铬铁的分析一、方法要点:铬铁与过氧化钠共熔时,Cr已被氧化为高价,调至酸性后即可用硫酸亚铁铵滴定。
二、试剂:1、过氧化钠:固体2、硫酸:1+13、硫磷混酸:加磷酸80ml于760ml水中,小心加入硫酸160ml。
冷却后混匀。
(共1000ml)4、硫酸亚铁铵标液:0.2N. 称硫酸亚铁铵80g溶于5+95硫酸一升中。
5、N-苯基邻氨基苯甲酸指示剂:2%. 称0.2g溶于0.2%碳酸钠溶液100ml三、分析方法:称样0.2000g置于预先盛有4~5g过氧化钠的瓷坩埚中,搅拌均匀,上面覆盖2g过氧化钠。
先在电炉上加热熔融(黑色液体),再移入马弗炉650℃灼烧10分钟(最好加盖)。
取出冷却,置于盛有100ml热水的500ml烧杯中,用热水洗净坩埚,加热煮沸3~5分钟,冷却,用1+1硫酸中和至溶液从纯黄色变为橙色,继续加至清亮。
加硫磷混酸30ml,用0.2N硫酸亚铁铵标液滴定,接近终点时加指示剂3滴,继续滴定至由樱桃红色变为亮绿色为终点。
四、计算:Cr%=【(NV)标液×0.01733×100】/G五、注:1、低碳铬铁用此法,试样熔解不好。
2、熔融温度不可超过650℃,否则逸出。
3、此方法也适用于氮化铬。
高碳铬铁由于碳化铬的性质特别稳定,所以不易溶解。
为了分解试样,一般采用过氧化钠熔融分解试样的方法。
近来也有采用焦硫酸钾、高氯酸、磷酸、硫酸混合湿熔体系分解试样的方法。
但这些方法都是用“熔”而非用“溶”的方法分解试样,因而在操作上有一定难度。
本文采用盐酸、磷酸、硫酸、硝酸进行高碳铬铁的湿法溶解。
一、分析步骤:称取试样0.1000克置于500ml烧杯中,加入盐酸15ml温热浸泡30分钟,加入磷酸15ml,逐渐升温加热,蒸发至溶液液面平静,有轻微磷酸烟冒出后30秒。
取下放置片刻,加入硫酸10ml,加热蒸发至微冒三氧化硫白烟,滴加硝酸1~2ml氧化。
待氮氧化物黄烟消失后,继续蒸发冒三氧化硫白烟2分钟。
高碳铬铁配料计算方法(精编文档).doc
【最新整理,下载后即可编辑】高碳铬铁配料计算方法一、基本知识1、元素、分子式、分子量铬Cr —52 铁Fe —56 氧O —16 碳C —12硅Si —28 三氧化二铬Cr 2O 3—152 二氧化硅SiO 2—60氧化镁MgO 三氧化二铝Al 2O 32、基本反应与反应系数Cr 2O 3+3C=2Cr+3CO1公斤Cr 2O 3还原成Cr =)0.6842公斤 Cr 2O 3的还系数是还原1公斤Cr 用 =)0.3462公斤 FeO+C=Fe+CO还原1公斤Fe 用C =)0.2143公斤SiO 2+2C=Si+2CO还原1公斤Si 用C =)0.8571公斤3、Cr/Fe 与M/A(1)Cr/Fe 是矿石中的铬和铁的重量比,Cr/Fe 越高合金中Cr 含量越高。
(2)M/A 是矿石中的MgO 和Al 2O 3的重量比,M/A 表示矿石的难易熔化的程度,一般入炉矿石M/A 为1.2以上较好。
二、计算条件1、焦炭利用率90%2、铬矿中Cr 还原率95%3、铬矿中Fe 还原率98%4、合金中C9%,Si0.5%三、原料成份举例说明:铬矿含水4.5%焦炭固定碳83.7%,灰份14.8%,挥发分1.5%,含水8.2%主要成分表按100公斤干铬矿(104.5公斤铬矿)计算(1)合金重量和成份100公斤干铬矿中含Cr ,100×0.2826=28.26公斤进入合金的Cr 为28.26×0.95=26.85公斤进入合金中的Fe 为100×0.1013×0.98=9.93公斤合金中铬和铁占总重量的百分比是(100-9-0.5)%=90.5%合金重量为(26.85-9.93)÷0.905=40.64公斤合金成分为:还原26.85公斤Cr 用C :26.85 =)0.3462=9.30公斤还原9.93公斤Fe 用C :9.93 =)0.2143=2.13公斤还原0.2公斤Si 用C :0.2 =)0.8571=0.17公斤60合金增C : 3.66公斤 总用C 量是:9.30+2.13+0.17+3.66=15.26公斤入炉C :15.26÷0.9=16.96公斤入炉干焦炭:16.96÷0.837=20.26公斤入炉焦炭:20.26÷(1-0.082)=22.07公斤(3)硅石配入量计算加硅石前的炉渣成分SiO 2:来自矿石:100×0.1145=11.45公斤来自焦炭20.26×0.148×0.458=1.37公斤进入合金:0.2 =0.43公斤SiO 2含量是公斤Al 2O 3:来自矿石:100×0.1218=12.18公斤来自焦炭:20.26×0.148×0.309=0.93公斤Al 2O 3含量是12.18+0.93=13.11公斤MgO :来自矿石:100×0.1932=19.32公斤来自焦炭:20.26×0.148×0.0172=0.05公斤MgO 含量是19.32+0.05=19.37公斤这样,Al 2O 3与MgO 含量的和是13.11+19.37=32.48公斤A-M 二元系中Al 2O 3 =40%MgO =60%在A-M-S 的点自顶点作连线交1700℃温度线,再作平行线与右边相交于SiO 2=34%的点。
高碳铬铁配料计算方法
咼碳铬铁配料计算方法、基本知识1、 元素、分子式、分子量铬 Cr — 52 铁 Fe — 56 硅 Si — 28镁一24三氧化二铬Cr 2O 3 —152氧化镁MgO — 402、 基本反应与反应系数 Cr 2O 3+3C=2Cr+3CO 氧 0 —16 碳 C —12铝一27二氧化硅Si02 — 60三氧化二铝Al 2O 3 — 102Cr 2O 3的还原系数是0.6842FeO+C=Fe+CO3、Cr/Fe 与 M/A(1)Cr/Fe 是矿石中的铬和铁的重量比,Cr/Fe 越高合金中Cr含量越高(2) M/A 是矿石中的MgO 和AI 2O 3的重量比,M/A 表示矿石的难易熔化的程度,一般入炉矿石 M/A 为1.2以上较好。
1公斤Cr 2O 3还原成Cr 2 52 2 523 160.6842公斤还原1公斤Cr 用C3 12 2 520.3462公斤还原1公斤Fe 用C12 560.2143公斤SiO 2+2C=Si+2CO还原1公斤Si 用C2 12 280.8571 公斤二、计算条件1、焦炭利用率90%2、铬矿中Cr还原率95%3、铬矿中Fe还原率98%4、合金中C9%,Si0.5%三、原料成份举例说明:铬矿含水4.5%焦炭固定碳83.7%,灰份14.8%,挥发分1.5%,含水8.2% 主要成分表四、配料计算按100公斤干铬矿(104.5公斤铬矿)计算(1 )合金重量和成份100公斤干铬矿中含Cr, 100 X0.2826=28.26 公斤进入合金的Cr为28.26 X0.95=26.85 公斤进入合金中的Fe 为100 X0.1013 X0.98=9.93 公斤 合金中铬和铁占总重量的百分比是(100-9-0.5 ) %=90.5%合金重量为(26.85-9.93 )+0.905=40.64 公斤合金成分为:(2)焦炭需要量的计算3.66公斤总用 C 量是:9.30+2.13+0.17+3.66=15.26 公斤 入炉 C : 15.26 -^0.9=16.96 公斤 入炉干焦炭:16.96 -0.837=20.26 公斤 入炉焦炭:20.26 +(1-0.082)=22.07 公斤 (3 )硅石配入量计算还原26.85公斤Cr 用C : 26.85 3 12 2 52 9.30公斤还原9.93公斤Fe 用C :9.9312 56 2.13 公斤还原0.2公斤Si 用C :0.22 12 280.17公斤合金增C :加硅石前的炉渣成分SiO2:来自矿石:100 X0.1145=11.45 公斤来自焦炭20.26 X0.148 X0.458=1.37 公斤进入合金:0.2 600.43公斤28SiO2 含量是11.45+1.37-0.43=12.39 公斤Al 2O3:来自矿石:100 X0.1218=12.18公斤来自焦炭:20.26 X0.148 X0.309=0.93 公斤Al 2O 3 含量是12.18+0.93=13.11 公斤MgO :来自矿石:100 X0.1932=19.32 公斤来自焦炭:20.26 X0.148 X0.0172=0.05 公斤MgO 含量是19.32+0.05=19.37 公斤这样,AI2O3与MgO 含量的和是13.11 + 19.37=32.48 公斤13 11A-M 二元系中AI2O3: ―.— = 40%32.48MgO 髦=6°%在A-M-S 三元相图找出AI2O340%的点自顶点作连线交1700 C温度线,再作平行线与右边相交于SiO2=34%的点。
新高碳铬铁物料平衡计算
新高碳铬铁物料平衡计算高碳铬铁是一种重要的铁合金材料,通常用于不锈钢的生产。
在高碳铬铁的生产过程中,为了保证生产稳定和产品质量,需要进行物料平衡计算。
物料平衡计算是一种应用化学原理和计算方法的技术,可以帮助生产工艺的优化和物料的合理利用。
首先,需要了解高碳铬铁的生产工艺。
生产高碳铬铁的主要原料是铬矿石和铁矿石。
铬矿石中含有铬的化合物,而铁矿石中主要含有铁的氧化物。
在生产过程中,还需要添加一些辅助材料,如石灰石和焦炭。
石灰石主要用于调节炉渣的性质,而焦炭则用于提供还原剂。
在物料平衡计算中,首先需要确定高碳铬铁的化学式。
高碳铬铁的化学式为Fe(Cr,C)。
同时,需要了解铬矿石和铁矿石中铬和铁的含量。
假设铬矿石中含有的铬的质量分数为a,而铁矿石中含有的铁的质量分数为b。
根据化学反应的原子守恒的原理,可以得到以下的物料平衡方程:aaa+aaa+a⨉(a/a)=a⨉(aa+aaaa)其中,M为铬矿石的质量,M为铁矿石的质量,C为焦炭的质量,T为石灰石的质量,M为高碳铬铁的质量,Mo为生成高碳铬铁所需要的铁的质量,x为所需铬的摩尔比。
通过这个方程,可以计算出所需的原料质量和产物质量。
接下来,需要确定焦炭和石灰石的用量。
焦炭的用量可以通过计算所需还原剂C的质量得到。
石灰石的用量则需要根据炉渣的成分进行调节。
炉渣的成分可以通过实验室测试得到,或者通过历史数据进行估算。
根据炉渣的成分,可以计算出石灰石的用量。
最后,需要计算出副产物的质量和化学成分。
高碳铬铁的生产过程中,会有一部分铬在炉渣中除去。
通过炉渣的质量和成分,可以计算出除铬的副产物的质量。
同时,炉渣中还可能含有其他化合物,需要进一步分析。
总之,物料平衡计算是高碳铬铁生产过程中的一项重要工作。
通过化学原理和计算方法,可以帮助生产工艺的优化和物料的合理利用。
物料平衡计算需要考虑原料的质量和化学成分,反应方程的平衡,以及副产物的生成和质量。
通过这些计算,可以实现高碳铬铁生产过程的稳定和产品质量的提高。
高碳铬铁物料平衡计算
一、物料平衡计算1、基本原始数据:直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二(1)直接还原铁(2)焦炭成分(3)白云石白云石化学成分(4)硅石入炉硅石的化学成分应符合表4.2―10的规定。
表4.2―10 硅石化学成分入炉硅石粒度20~80mm。
2、直接还原铁耗碳量计算(以100kg计算)假设Cr以Cr2O3、Cr形态存在,Fe以Fe₂O₃,Fe形态存在,其中Cr2O3全部还原,Fe₂O₃98%还原为Fe,45%还原为FeO, SiO22%还原,成品中含C 量为2%,加入焦炭全部用于还原氧化物,则耗碳量为:冶炼100kg铁矿消耗焦炭量为Mc=耗C量/(Wc固*(1-W水))=11.25/(84%*(1-8%))*(1+10%)=16kg冶炼1吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为M矿=1*w(Cr高碳铬铁水中质量比)/W(Cr矿中质量比)*还原率=1*62%/(40.18%)*98%=1.575吨3、冶炼1吨高碳铬铁合金需要焦炭量为M焦炭=16kg*1.575*10=252kg4、渣铁比计算以100kg直接还原铁配16kg焦炭,假设元素分配按下表所示物料平衡中未计算P和S的平衡量,按高碳铬铁合金生产状况设定P和S的含量。
由上述计算得知所生产的镍铁合金成分镍合金水成份(Wt%)由于Cr /Fe=64/27 =2.37,符合高碳铬铁生产的铬铁比大于2.2的要求,MgO/ Al 2O 3=(5.6+13.79)/13.18=1.47,符合高弹铬铁生产的镁铝比大于1.2的要求。
铁水成分符合高碳铬铁FeCr67C6的标准。
表 1 高碳铬铁牌号的化学成分 (GB/T 5683-2008)5、炉气生成量计算假设冶炼过程产生的炉气含CO 量为100%,则100kg 直接还原铁生成的CO 量见下表,即100kg 的直接还原铁产生740.1mol 的炉气。
二、热平衡计算2、根据盖斯定律,把矿热炉冶炼高碳铬铁合金的过程作为绝热过程考虑,并作如下假设:1)所有反应物和生成物均按纯物质考虑矿热炉冶炼过程是电热过程可认为所用的能量均由电能提供,焦炭只作为加热体和还原剂。
铬铁生产配料方案及成本预测
铬铁生产配料方案及成本预测
矿名
Cr2O3
FO
SiO2
MgO
Al2O3
P
S
单价
使用比例备注伊朗Fra bibliotek矿39.0
11.5
11.34
22.61
8.72
0.01
0.01
907.2
60%
南非低硅粉矿
44.7
29
2.94
10.70
14.2
0.01
0.01
1186.13
40%
要烧结
入炉混合矿
41.28
18.5
7.98
17.85
10.91
0.01
0.01
1018.77
主要参数比
铬/铁比2.23
镁/铝比1.64
注:混合料的铬铁比2.23,正常情况下可生产含铬55%—57%高碳铬铁,镁铝比一般控制在1.2—1.5。此配比在1.64偏高一些,问题不大。
矿耗计算:设矿耗W;合金含铬57%;回收率92%;铬折合系数0.68;
混合矿含Cr2O3*W*折合系数*回收率=合金含铬W=2.16吨
即伊朗块矿:1.296吨;南非粉矿:0.864吨
设碱度为R=0.6 0.6=MgO/(SiO2+应加SiO2) 0.6=17.85/(7.98+Y)Y=21.77 100kg混合矿需加硅石:22kg。
硅石消耗:22*2.16=47.5kg;电极糊消耗:0.04吨,电耗:3400度/吨。
高铬配料计算
高碳铬铁配料计算计算步骤如下:(1)原料成分(%):焦炭固定碳84%,灰分14%,挥发分2%。
(2)合金成分(%):(3)计算依据:焦炭含水分10%,炉口燃烧和出铁口排碳总和为10%。
铬和铁元素回收率分别为92%和95%,入渣率分别为8%和5%,渣铁重量之比按1.1计,炉渣中SiO2占32%。
(4)计算:以100 kg铬矿为基准:①合金量:Cr2O3+3C=2Cr+3COG Cr=100 kg×0.4514×0.92×104/152=28.41 kg生成铬铁数量:28.41 kg/0.67=42.40 kg②需用焦炭数量还原Cr2O3用碳量:Cr2O3+3C=2Cr+3COG C=100 kg×0.4514×0.92×36/152=9.84 kg 还原FeO用碳量:FeO+C=Fe+COG C=100 kg×0.1332×0.95×12/72=2.109 kg 还原SiO2用碳量:SiO2+2C=Si+2COG C=42.40 kg×0.015×24/28=0.545 kg合金增碳:G C=42.40 kg×0.07=2.97 kg碳总消耗量:G C=(9.84+2.109+0.545+2.97)kg=15.464 kg 折合成原料中焦炭数量:G(焦炭)=15.464 kg/(0.84×0.9×0.9)=22.728 kg ③硅石用量:还原反应消耗:G SiO2=42.40 kg×0.15×60/28=1.36 kg进入炉渣中SiO2数量:G SiO2=42.40 kg×1.1×0.32=14.92 kg焦炭带入SiO2:G SiO2=22.728 kg×0.14×0.52×0.9×0.9=1.34 kg 矿石带入SiO2:G SiO2=100 kg×0.084=8.4 kg应补加SiO2的数量:G SiO2=(1.36+14.92-1.34-8.4) kg=6.54 kg折合成硅石量:G硅石=6.54 kg/0.97=6.74 kg炉料组成:铬矿 100 kg,硅石 6.74 kg,焦炭 22.728 kg。
高碳铬铁冶炼工艺技术操作规程
高碳铬铁冶炼工艺技术操作规程一. 产品技术条件1.生产产品应符合GB5683——87之规定说明:(1) 上表为GB5683—87中高碳铬铁牌号及化学成份。
(2) 交货的每批铬铁中各组批成品含铬偏差不得大于平均试样含量的±5%。
(3) 成品的铬铁应成块状,单块重量不得大于15㎏;通过20×20㎜筛孔数量不得大于铬铁总重量的5%。
(4) 成品铬铁的内部及表面不允许有肉眼显见的非金属夹杂物,但允许有涂刷锭模表面残留的少量白灰存在。
2.产品验收规则和试样制取方法(1) 成品铬铁应成批交货,每批由含铬量波动范围不大于5%的不同炉(或同炉)号生产的铬铁组成,铬铁复验时应符合GB3650—83之规定。
(2) 铬铁试样的采集和制取方法应符合GB4010—83和GB4332—84之规定。
(3) 铬铁化学成分的测定方法应符合GB5687—85之规定,也可以采用其他方法检测,但必须保证测定成份的准确度。
如发生争议,仲裁时应以GB5687—85为标准执行。
3.产品包装、标志和说明书铬铁的包装和证明书应符合GB3650—83的规定。
说明:(1) 铬铁出厂前、生产中应定期分析成品中的锰含量。
(2) 铬铁以50%的含铬量作为基准考核单位。
(3) 每批铬铁必须测定铬、硅、碳含量,在供方能保证其产品符合本标准规定时,其他元素可以不测定。
二. 生产高碳铬铁的原料生产高碳铬铁的原料主要有铬矿、焦炭和硅石。
有时为调整渣型,需要配加一定量的白灰(石灰石)或白云石。
选用优质原料(即有用元素含量高、性能好、粒度好)进行冶炼生产,是节能降耗、提高设备正常运行率、保持炉况顺行、保证产品质量稳定的重要的物质条件。
1.对铬矿的技术要求(1) 化学成分的要求(%)Cr2O3>38 Cr/Fe>2.2 P<0.08 S<0.05 C含量不大于0.20MgO含量在18-22% Al2O3含量在12-15%水分含量不超过10%(2) 物理状态要求(矿石中不得混入杂石、泥土和其他杂质。
高铬配料计算
高碳铬铁配料计算计算步骤如下:(1)原料成分(%):焦炭固定碳84%,灰分14%,挥发分2%。
(2)合金成分(%):(3)计算依据:焦炭含水分10%,炉口燃烧和出铁口排碳总和为10%。
铬和铁元素回收率分别为92%和95%,入渣率分别为8%和5%,渣铁重量之比按1.1计,炉渣中SiO2占32%。
(4)计算:以100 kg铬矿为基准:①合金量:Cr2O3+3C=2Cr+3COG Cr=100 kg×0.4514×0.92×104/152=28.41 kg生成铬铁数量:28.41 kg/0.67=42.40 kg②需用焦炭数量还原Cr2O3用碳量:Cr2O3+3C=2Cr+3COG C=100 kg×0.4514×0.92×36/152=9.84 kg 还原FeO用碳量:FeO+C=Fe+COG C=100 kg×0.1332×0.95×12/72=2.109 kg 还原SiO2用碳量:SiO2+2C=Si+2COG C=42.40 kg×0.015×24/28=0.545 kg合金增碳:G C=42.40 kg×0.07=2.97 kg碳总消耗量:G C=(9.84+2.109+0.545+2.97)kg=15.464 kg 折合成原料中焦炭数量:G(焦炭)=15.464 kg/(0.84×0.9×0.9)=22.728 kg ③硅石用量:还原反应消耗:G SiO2=42.40 kg×0.15×60/28=1.36 kg进入炉渣中SiO2数量:G SiO2=42.40 kg×1.1×0.32=14.92 kg焦炭带入SiO2:G SiO2=22.728 kg×0.14×0.52×0.9×0.9=1.34 kg 矿石带入SiO2:G SiO2=100 kg×0.084=8.4 kg应补加SiO2的数量:G SiO2=(1.36+14.92-1.34-8.4) kg=6.54 kg折合成硅石量:G硅石=6.54 kg/0.97=6.74 kg炉料组成:铬矿 100 kg,硅石 6.74 kg,焦炭 22.728 kg。
高碳铬铁工艺技术配方
高碳铬铁工艺技术配方高碳铬铁是一种重要的合金材料,具有硬度高、耐磨性好、耐热性强等优良性能,在多种工业领域得到广泛应用。
下面是一种常用的高碳铬铁工艺技术配方。
原料组成:高碳铬铁合金的主要成分是碳、铬和铁。
通常,碳含量为2.8-3.3%,铬含量为25-30%,铁含量为余量。
此外,还可以添加少量的硅、锰和磷等元素来调节合金的化学成分。
工艺流程:1. 原料准备:将高纯度的铁、铬等金属材料按照配方比例进行称重,并在袋中进行充分混合。
2. 炉料烧结:将混合好的原料放入炉中进行烧结。
在炉料烧结的过程中,需要控制好炉内的温度和氧气含量,以保证炉料能够充分熔化和合金化。
3. 铸造:炉料经过充分的烧结后,可以进行铸造。
一般采用铸造机进行连铸,将炉料倒入模具中,并逐渐冷却和凝固,形成所需的高碳铬铁合金块。
4. 清洗和加工:冷却后的合金块需要进行清洗,以去除表面的氧化物和杂质。
清洗后,可以进行加工,如剪切、研磨和打磨,得到所需的合金产品。
5. 质检和包装:高碳铬铁合金产品需要进行质量检查,检验其化学成分和物理性能是否符合要求。
合格后,进行包装和标注,以便出售和运输。
注意事项:1. 配方比例要准确:为了获得所需的化学成分和性能,配方比例的准确性非常重要。
必须按照配方要求进行称重和混合,避免过量或不足的情况发生。
2. 温度和氧气控制:在炉料烧结和铸造过程中,需要合理控制温度和氧气含量。
温度过高或氧气过多会导致合金氧化,降低质量。
3. 清洗和加工要彻底:合金制品的表面必须经过充分的清洗和加工,以确保去除氧化物和杂质,提高产品的质量和使用寿命。
以上是一种常用的高碳铬铁工艺技术配方。
在实际生产中,根据具体要求和工艺条件,还可以对配方进行调整和优化,以获得更好的合金性能和高质量的产品。
(新)高碳铬铁物料平衡计算
一、物料平衡计算1、基本原始数据:直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二(1)直接还原铁(2)焦炭成分(3)白云石白云石化学成分(4)硅石入炉硅石的化学成分应符合表4.2―10的规定。
表4.2―10 硅石化学成分入炉硅石粒度20~80mm。
2、直接还原铁耗碳量计算(以100kg计算)假设Cr以Cr2O3、Cr形态存在,Fe以Fe₂O₃,Fe形态存在,其中Cr2O3全部还原,Fe₂O₃98%还原为Fe,45%还原为FeO, SiO22%还原,成品中含C量为冶炼100kg铁矿消耗焦炭量为M c=耗C量/(Wc固*(1-W水))=11.25/(84%*(1-8%))*(1+10%)=16kg冶炼1吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为M矿=1*w(Cr高碳铬铁水中质量比)/W(Cr矿中质量比)*还原率=1*62%/(40.18%)*98%=1.575吨3、冶炼1吨高碳铬铁合金需要焦炭量为M焦炭=16kg*1.575*10=252kg4、渣铁比计算以100kg直接还原铁配16kg焦炭,假设元素分配按下表所示物料平衡中未计算P和S的平衡量,按高碳铬铁合金生产状况设定P和S的含量。
由上述计算得知所生产的镍铁合金成分镍合金水成份(Wt%)由于Cr /Fe=64/27 =2.37,符合高碳铬铁生产的铬铁比大于2.2的要求,MgO/ Al 2O 3=(5.6+13.79)/13.18=1.47,符合高弹铬铁生产的镁铝比大于1.2的要求。
铁水成分符合高碳铬铁FeCr67C6的标准。
表 1 高碳铬铁牌号的化学成分 (GB/T 5683-2008)5、炉气生成量计算假设冶炼过程产生的炉气含CO 量为100%,则100kg 直接还原铁生成的CO 量见下表,即100kg 的直接还原铁产生740.1mol 的炉气。
M 气=740.1*28/1000=20.72kg二、热平衡计算1、各种物质热比容2、根据盖斯定律,把矿热炉冶炼高碳铬铁合金的过程作为绝热过程考虑,并作如下假设:1)所有反应物和生成物均按纯物质考虑2)100kg直接还原铁从25℃上升到700℃自带热量矿热炉冶炼过程是电热过程可认为所用的能量均由电能提供,焦炭只作为加热体和还原剂。
高碳铬铁取样化验介绍
高碳铬铁取样化验介绍书山有路勤为径,学海无涯苦作舟高碳铬铁取样化验介绍大堆验证取样:批量不足10 吨时,应从不同部位随机采取不少于10 个小样;批量为10 吨以上,不足30 吨时,应从不同部位随机采取不少于20 个小样;批量为30 吨以上时,应从不同部位随机采取不少于30 个小样。
每个小样重量应大约相等,其块度不小于20×20mm。
取样总量应不少于批量的0.03%。
所取小样应全部破碎至10mm 以下,用四分法缩分至1~2kg,混匀后分成两等份,一份制样作分析用,一份作保留样。
包装验证取样:每批应随机选取不少于10%的包装件。
在每件中随机采取重量大约相等的一块小样,其块度不小于20×20mm,小样不得少于8 个,最多30 个。
所去小样应全部破碎至10mm 以下,用四分法缩分至1~2kg,混匀后分成两等份,一份制样作分析用,一份作保留样。
中低微碳铬铁的取样化验方法:1、大堆验证取样:批量不足10 吨时,应从不同部位随机采取10 个铬铁块;批量为10 吨以上,不足30 吨时,应从不同部位随机采取20 个铬铁块;批量为30 吨以上时,应从不同部位随机采取30 个铬铁块。
铬铁块的大小以能钻样为准。
在断面选钻取点,钻取点的边缘应离铬铁表面5mm 以上。
每块的钻取量应大约相等。
批量不足10 吨时,钻取样总量应不少于150g;批量为10 吨以上时,钻取样总量应不少于300g。
钻取的全部小样混匀后分成两等份,一份制样作分析用,一份作保留样。
2、包装验证取样:批量不足10 吨时,应随机选取10 件包装件;批量为10 吨以上时,应随机选取10%的包装件,在每件中随机采取一个铬铁块,铬铁块的大小以能钻样为准。
在断面选钻取点,钻取点的边缘应离铬铁表面5mm 以上。
每块的钻取量应大约相等。
批量不足10 吨时,钻取样总量应不少于。
高碳铬铁的检测方法
高碳铬铁的检测方法我折腾了好久高碳铬铁的检测方法,总算找到点门道。
最初我真是瞎摸索,连从哪儿下手都不知道。
我就先去查了些资料,资料上说化学分析是比较常规的方法。
那时候我想,这不就像我们做菜看菜谱一样嘛,按步骤来就得了。
我就试着从最基本的成分检测开始。
首先是铬含量的检测,这个可把我折腾惨了。
我按照资料上说的,用某种化学试剂进行反应,然后看沉淀或者溶液颜色的变化来判断铬的含量。
但是呢,我第一次做的时候,完全没有控制好反应的条件,什么温度啊,试剂的用量啊,都没把握好。
就像做菜盐放多了一样,整个反应的结果乱糟糟的,根本没法准确判断铬的含量。
我还试过用仪器检测,像光谱仪这种。
这仪器看起来特别高大上,就像一个超级精密的机器人一样。
我想着这总能轻松搞定了吧。
可是我又犯了错,我没有对样品进行很好的预处理。
仪器是很精密,但如果样品本身就没处理好,就像让机器人去拿一个掉到很刁钻位置的东西,它也没办法准确工作。
后来慢慢有经验了。
比如说又做铬含量检测的时候,我认真地调整反应的每一个环节。
试剂滴加的时候,就像给花浇水一样,一小滴一小滴的小心翼翼。
还有温度控制,我找了个稳定的加热设备,就像给反应创造了一个舒适的小窝。
把这些细节做好了,检测出来的结果就靠谱多了。
关于碳含量的检测,也是费了不少周折。
我试过燃烧法,把高碳铬铁样品放在特定的装置里燃烧,然后检测燃烧产生的二氧化碳来计算碳含量。
刚开始的时候,装置的密封性没处理好,就像瓶子有个小漏洞,气都跑了一部分,结果肯定是不准确的。
后来检查好多遍,把这些漏洞都补上了,检测结果才合理起来。
还有不确定的地方呢,有时候我总担心在样品采集环节是不是就出了问题。
这就像做蛋糕,如果最开始用的面粉本身就有问题,后面再怎么精心烘焙也做不出好蛋糕。
但是关于这个怎么保证采集的高碳铬铁样品是最具代表性的,我还在摸索当中。
要是你也想检测高碳铬铁,一定不要着急,就像我一样慢慢试错,多注意那些小细节,说不定也能找到自己合适的检测方法。
浅谈高碳铬铁各种成分的影响因素及控制_论文
浅谈高碳铬铁各种成分的影响因素及控制摘要铁合金是由一种或两种以上的金属或非金属元素与铁元素组成的,并作为钢铁和铸造业的脱氧剂、合金添加剂、还原剂等的合金。
铬是钢中功能最多、应用最广泛的合金化元素之一。
铬具有显著改变钢的抗腐蚀能力和抗氧化能力的作用,并有助于提高耐磨性和保持高温强度。
在各种不锈钢中,铬是一种必不可少的成分。
本篇文章就当今社会高碳铬铁中碳、硅、硫和铬回收率方面进行了简要论述。
主要从高碳铬铁中各种成分反应的机理和常见成分控制进行阐述,揭示了各种成分的控制方法和效果。
关键词:高碳铬铁;成分控制;铬回收率目录1.前言- 1 -2.冶炼原理- 1 -2.1电炉熔池结构- 1 -2.2铬的碳化物生成机理- 2 -2.3影响合金含碳量的因素- 3 -2.3.1铬矿- 3 -2.3.2合金的含硅量- 3 -2.3.3渣型- 4 -2.3.4冶炼操作- 5 -3.高碳铬铁冶炼中的硅行为浅析- 5 -3.1高碳铬铁冶炼过程中合金含硅量的变化规律:- 5 -3.2高碳铬铁冶炼过程中合金含硅量变化的影响因素:- 5 -4.高碳铬铁合金降硫途径探讨- 6 -4.1硫的来源及存在状态- 6 -4.2降低高碳铬铁合金中硫含量主要有一下几种途径- 6 -4.3原因分析- 7 -5.高碳铬铁冶炼中铬元素的流向分析及提高铬回收率的途径探讨- 7 - 5.1有关计算式- 7 -5.2铬元素的流向分析- 8 -5.3提高铬元素回收率的途径- 8 -6.结论- 10 -后记- 11 - 参考文献- 13 -1.前言我国国家标准规定高碳铬铁合金的含碳量为4一10% 。
实际上,用户对高碳铬铁含碳量的要比上述围更狭窄的情况已日趋增多,还有通过合金含碳量的控制来改善其破碎性能等一些特殊的要求。
因此,在高碳铬铁冶炼过程中如何控制合金含碳量已成为一个重要的技术课题。
对于高碳铬铁冶炼过程中各种铬的碳化物的生成机理及合金含碳量的影响因素已有不少人作过探讨,但研究尚有待进一步深化。
(新)高碳铬铁物料平衡计算
一、物料平衡计算1、基本原始数据:直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二(1)直接还原铁(2)焦炭成分(3)白云石白云石化学成分(4)硅石入炉硅石的化学成分应符合表4.2―10的规定。
表4.2―10 硅石化学成分入炉硅石粒度20~80mm。
2、直接还原铁耗碳量计算(以100kg计算)假设Cr以Cr2O3、Cr形态存在,Fe以Fe₂O₃,Fe形态存在,其中Cr2O3全部还原,Fe₂O₃98%还原为Fe,45%还原为FeO, SiO22%还原,成品中含C量为冶炼100kg铁矿消耗焦炭量为M c=耗C量/(Wc固*(1-W水))=11.25/(84%*(1-8%))*(1+10%)=16kg冶炼1吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为M矿=1*w(Cr高碳铬铁水中质量比)/W(Cr矿中质量比)*还原率=1*62%/(40.18%)*98%=1.575吨3、冶炼1吨高碳铬铁合金需要焦炭量为M焦炭=16kg*1.575*10=252kg4、渣铁比计算以100kg直接还原铁配16kg焦炭,假设元素分配按下表所示物料平衡中未计算P和S的平衡量,按高碳铬铁合金生产状况设定P和S的含量。
由上述计算得知所生产的镍铁合金成分镍合金水成份(Wt%)由于Cr /Fe=64/27 =2.37,符合高碳铬铁生产的铬铁比大于2.2的要求,MgO/ Al 2O 3=(5.6+13.79)/13.18=1.47,符合高弹铬铁生产的镁铝比大于1.2的要求。
铁水成分符合高碳铬铁FeCr67C6的标准。
表 1 高碳铬铁牌号的化学成分 (GB/T 5683-2008)5、炉气生成量计算假设冶炼过程产生的炉气含CO 量为100%,则100kg 直接还原铁生成的CO 量见下表,即100kg 的直接还原铁产生740.1mol 的炉气。
M 气=740.1*28/1000=20.72kg二、热平衡计算1、各种物质热比容2、根据盖斯定律,把矿热炉冶炼高碳铬铁合金的过程作为绝热过程考虑,并作如下假设:1)所有反应物和生成物均按纯物质考虑2)100kg直接还原铁从25℃上升到700℃自带热量矿热炉冶炼过程是电热过程可认为所用的能量均由电能提供,焦炭只作为加热体和还原剂。
高碳铬铁渣型的探讨总
高碳铬铁渣型的探讨将上表中的SiO2含量和MgO/Al2O3的比值在SiO2—MgO—Al2O3三元图中标出方法是:先由SiO2的含量作一平行于MgO—Al2O3的直线,再由SiO2顶点出发,按照MgO/ Al2O3的比值向MgO—Al2O3画一条直线,两直线的交点即为该矿在三元图中的位置。
二.高碳铬铁的终渣组成高碳铬铁的的渣型位于下图中ABCD中一个较宽的范围,在SiO2为26—40%,MgO/Al2O3为0.68—2.61的范围内都能生产出合格的高碳铬铁。
这四个顶点分别是:A点,SiO2=40%,MgO/Al2O3=2.61;B点,SiO2=26%,MgO/Al2O3=2.61;C点:SiO2=26%,MgO/Al2O3=0.68;D点:SiO2=40%,MgO/Al2O3=0.68。
高碳铬铁的渣型有人提出用∑RO·SiO2+ R2O3表达式表示,其中∑RO为CaO,FeO,MgO的摩尔数之和,R2O3为Al2O3和Cr2O3摩尔数之和。
终渣碱度为1.0—1.7之间,仅个别情况为酸性渣。
SiO2MgO+CaOAl2O3A BCD O HI既然终渣在上述范围同波动,那么是否存在一点是最理想的渣型?可以设想其交点即为此点,此点的组成为SiO 235%,MgO/Al 2O 3为1.22。
而另外有人认为,在选择高碳铬铁渣最佳组成部时,炉渣的MgO/Al 2O 3的值应与待熔铬矿尖晶石中的该比值相同,SiO 2则根据三元相图确定。
同时,根据国内外资料分析,渣中的MgO/Al 2O 3值一般为在1.0—2.55,而以1.3为宜。
三.高碳铬铁的配料铬矿、熔剂、还原剂的配比是按三元熔度图熔点约为1700℃考虑的,但总的都有个趋向是向上图中交点靠边近。
当然,在实际配料过程中,交点会有所漂移,为了控制合金含碳量,需要调整炉渣成分,因而改变炉料配比。
为提高炉渣碱度,可适量配入石灰(石),这样有利于提高炉渣流动性和脱硫能力、增强炉渣导电性。
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高碳铬铁配料计算方法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
高碳铬铁配料计算方法
一、基本知识
1、元素、分子式、分子量
铬Cr —52 铁Fe —56 氧O —16 碳C —12 硅Si —28 镁—24 铝—27
三氧化二铬Cr 2O 3—152 二氧化硅SiO 2—60 氧化镁MgO —40 三氧化二铝Al 2O 3—102
2、基本反应与反应系数
Cr 2O 3+3C=2Cr+3CO 1公斤Cr 2O 3还原成Cr 6842.0163522522=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯+⨯⨯ 公斤
Cr 2O 3的还原系数是 还原1公斤Cr 用C 3462.0522123=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯ 公斤 FeO+C=Fe+CO 还原1公斤Fe 用C 2143.05612=⎪⎭
⎫
⎝⎛ 公斤 SiO 2+2C=Si+2CO 还原1公斤Si 用C 8571.028122=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯ 公斤 3、Cr/Fe 与M/A
(1)Cr/Fe 是矿石中的铬和铁的重量比,Cr/Fe 越高合金中Cr 含量越高。
(2)M/A是矿石中的MgO和Al2O3的重量比,M/A表示矿石的难易熔化的程度,一般入炉矿石M/A为以上较好。
二、计算条件
1、焦炭利用率90%
2、铬矿中Cr还原率95%
3、铬矿中Fe还原率98%
4、合金中C9%,%
三、原料成份
举例说明:
铬矿含水%
焦炭固定碳%,灰份%,挥发分%,含水%
主要成分表
四、配料计算
按100公斤干铬矿(公斤铬矿)计算
(1)合金重量和成份
100公斤干铬矿中含Cr,100×=公斤
进入合金的Cr为×=公斤
进入合金中的Fe为100××=公斤
合金中铬和铁占总重量的百分比是
()%=%
合金重量为()÷=公斤 合金成分为:
(2)焦炭需要量的计算 还原26.85公斤Cr 用C :30.952212385.26=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯⨯公斤 还原9.93公斤Fe 用C : 13.2561293.9=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯ 公斤 还原0.2公斤Si 用C : 17.0281222.0=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯ 公斤 合金增C : 3.66 公斤 总用C 量是:+++=公斤 入炉C :÷=公斤 入炉干焦炭:÷=公斤 入炉焦炭:÷=公斤 (3)硅石配入量计算 加硅石前的炉渣成分 SiO 2:
来自矿石:100×=公斤 来自焦炭××=公斤
进入合金: 43.028
60
2.0=⨯
公斤 SiO 2含量是+公斤 Al 2O 3:
来自矿石:100×=公斤 来自焦炭:××=公斤 Al 2O 3含量是+=公斤 MgO :
来自矿石:100×=公斤 来自焦炭:××=公斤 MgO 含量是+=公斤
这样,Al 2O 3与MgO 含量的和是+=32.48公斤
A-M 二元系中Al 2O 3: 48
.3211
.13 = 40%
MgO :
48
.3237
.19 = 60% 在A-M-S 三元相图找出Al 2O 340%的点自顶点作连线交1700℃温度线,再作平行线与右边相交于SiO 2=34%的点。
即知炉渣中SiO 2为34%,渣熔点是1700℃可满足要求。
这样渣重量是÷()=公斤 渣中SiO 2含量是×=公斤 配加SiO 2是公斤 配加硅石是÷=公斤 (4)炉料组成
干铬矿100公斤,硅石公斤,焦炭公斤。
五、实际生产配料
100公斤铬矿含水%,干铬矿为公斤
加硅石×=公斤
加焦炭×=公斤
即:100公斤铬矿加硅石公斤,焦炭公斤。
生产中应根据铬矿,焦炭的水分及出渣情况不断调整配方。
附:A-M-S三元相图
矿热炉冶炼炭素铬铁如何选择合适的渣型,本文从炉渣的成分、熔点,粘度和电导率诸方面进行了讨论。
认为在电气参数 I_2/V_2=280—350的条件下,适宜的炉渣成分是 MgO:30—44%、SiO2:27—32%、Al2O3:21—28%,其熔点、粘度、电导率均能满足炭素铬铁冶炼的要求。