现代铬铁生产技术发展.doc

铬铁是生产不锈钢和其它特殊钢必不可少的原料，而且约百分之八十的铬铁用于不锈钢生产，因此铬铁工业直接受不锈钢工业的影响。
日本昭和电工公司发明的SRC法，将铬粉矿和焦粉混合、干燥、研磨、再加膨润土和水在圆盘造球机上造球，球团在链篦机或竖窑中干燥和预热，再送至回转窑进行预还原，还原率再60％以上。高温预还原球团与焦炭、硅石和白云石配料，送入封闭电炉冶炼成铬铁。这种工艺的主要特点是电耗低，铬回收率高，焦炭省。
芬兰奥托昆普公司开发出烧结球团预热工艺，将铬粉矿再湿式球磨机中研磨，再鼓式过滤机中过滤，滤饼和膨润土混合，用造球盘制成球团，送入双炉身竖炉中烧结，烧结球团和焦炭、硅石配料送电炉炉顶预热回转窑中预热后，直接进入封闭电炉冶炼铬铁，这种工艺的主要特点是电耗低，铬回收率高，操作平稳。
日本钢管公司开发的NKK法，是将铬粉矿在润式球磨机中磨细，配入膨润土，在造球盘上造球后，直接加入环形竖窑中焙烧，窑体直接连接冷却器，烧成球团与焦炭、铬块矿和硅石配料进入电炉冶炼，生产铬铁。这种工艺的特点是电耗低，流程短，投资省。
德国电冶金公司使用硝石灰和废糖浆作粘结剂生产冷压球工艺，将铬粉矿在吹气式棒磨机中磨碎至3mm以下，送旋转干燥器干燥，然后和硝石灰混合，再加入热的废糖浆充分混合，送入高压力对辊压球磨机内压球，筛分后大于30mm的合格压球送料库贮存10～12h，堆高不超过2～3m，然后和焦炭硅石配料，送电炉冶炼成铬铁。这种工艺的特点是流程简单，操作容易，管理方便，灵活性大，投资省。
进入20世纪80年代以后，随着工业发达国家能源短缺，特别式电费迅速上涨，以及人工费用的提高，许多铬铁电炉关闭停产，铬铁生产向铬矿资源丰富、电力充足、劳动力便宜的国家发展，同时不锈钢用途的扩大，使用量增加，导致不锈钢工业迅速发展，造成铬铁短缺，价格突涨，导致铬铁生产的又一次飞速发展。不少硅铁电炉改炼铬铁，又新建一批铬铁生产大厂，开发出新的铬铁生产工艺技术。
瑞典瓦岗铁合金厂使用粘结剂生产铬粉矿压块工艺，将铬粉矿直接配加一定量的水泥，膨润土，烧碱和水再混料机混匀，送入料仓；根据压块模具大小自动定量地落入总压力为50t的压块机中，利用电动、液压和气动系统压制成型，生产出大小可调的六边形柱状压块，在固化室硬固24h后运到露天堆场，存留14天以上并适时洒些清水即为成品压块，然后和焦炭、硅石配料，进封闭电炉冶炼铬铁。这种工艺的主要特点是设备简单，管理方便，灵活性大，投资省，成本低，粘结剂易得。
加拿大尼科拉加铁合金厂开发的DRC法，将铬粉矿与焦粉混合碾研，加入膨润土或糖浆，输送到造球盘上形成φ10mm的生球团，再连续不断地加入炉床旋转炉内，进行预还原。球团在炉床上铺三层（即三个球地高度约35mm），煤气及煤粉燃烧的高湿气流和带料的旋转床的旋转方向相反，即物料逆旋转方向流动。球团经过缓慢旋转一周后，铬的金属化率科达80％，以1200℃的高温排出炉外，再配入硅石后热装入电炉内冶炼铬铁。这种工艺的主要特点是电耗低，生产成本低，节省焦炭。
南非铬技术公司再大型矮烟罩电炉中采用非常规冶炼工艺，将30％～60％的烟煤和铬块矿、焦炭、硅石称量配料后，送到电炉炉顶料仓，通过加料管加入电炉内进行冶炼，生产出铬铁。这种工艺要求粉料量准确控制，炉料粒度构成不同于常规工艺，加料程序一定，炉口料面要维护，每班出铁4～5次。这种工艺的主要特点是原料不处理，节省焦炭，流程短，设备省，投资费用低，综合成本低，效益显著。
南非怕尔迈特铬铁厂采用直流电弧等离子炉生产工艺，将铬粉矿、硅石、无烟煤和石灰粉料按一定配比配料混合，用气体输送到炉顶料罐，再通过空心石墨电极加入到封闭电炉内，靠等离子弧的高温进行铬矿的碳热法还原反应，冶炼炉料级铬铁。这种生产工艺的主要特点是全部使用料粉，不用焦炭，铬回收率高，噪音低，电极消耗低。
瑞典铬公司采用等离子竖炉生产工艺，将铬粉矿、煤粉和硅石称量配料，送入研磨烘干一体机进行研磨、混合和干燥，采用气体输送至炉料分配器，从下部每个风口把混合料喷入充填焦炭的竖炉内，在等离子发生器前方等离子弧产生的高温区内反应，焦炭和石灰石或少量铬块矿经干燥后从炉顶加入炉内，在高温反应区中进行熔融还原反应，并产生铬铁。这种工艺的特点是铬铁质量高，铬回收率高，对铬矿适应性强，节省焦炭，能有效回收余热。
进入20世纪90年代，由于不锈钢工业发展缓慢，不锈钢产量增加有限，铬铁生产能力严重过剩，铬铁价格在低价位徘徊，严重地影响了铬铁生产和技术进步。为了求生存，一些生产厂对旧设备进行改造，降低生产成本，对一些新工艺进行了试验研究。
芬兰奥托昆普公司对其原有地生产线进行了改造，用固定式预热装置——竖窑取代原来的回转窑，使得预热球团或块矿破裂和磨碎量大大减少。另外还开发出热效率很高的钢带烧结炉，取代原来的双炉身竖炉。
空心电极技术是利用电极中心孔将粉料直接加到熔池进行冶炼。德国德马克公司研究开发出空心电极系统，在南斯拉夫的常规铬铁电炉上试验成功，可以把30％的粉料通过空心电极加入炉内。
熔融还原技术是冶金领域一项不用电或少用电，利用铬粉矿和非焦煤的新型冶炼技术。日本川崎制铁公司进行了使用硫化床预还原炉和竖炉式焦炭充填层熔融还原路来生产铬铁的半工业性试验。日本新日铁君津厂进行了使用回转窑预热或预还原和顶底复合吹氧转炉熔融还原生产的铬铁的半工业性试验。
进入21世纪以来，随着国际不锈钢工业约7％的增长速度复苏和发展，全球不锈钢产量不断增长，特别是我国不锈钢工业的迅速崛起，20世纪90年代我国不锈钢产量一直在30万t左右，2000年约为60万t，预计2007年将进一步提高到600万t，造成铬铁需求大增，价格持续上涨并维持在高价位，使铬铁生产又一次产生飞跃。世界铬铁生产大厂纷纷投资新建大型铬铁电炉，增加产能，相应带来铬铁生产技术的完善、进步和发展。
等离子技术已经成熟，南非帕尔迈特铬铁厂新建了大型直流电弧等离子炉，用于炉料级铬铁生产。
南非萨曼科公司采用CDR法，使用回转窑直接进行熔融还原，生产炉料级铬铁，同时新建大型铬铁电炉，成为全球第一大铬铁供应商。、
南非铬资源公司对其生产技术进行改进，设备进行改造并进行扩建，使生产能力大幅提高，成为全球第二大铬铁供应商。
哈萨克斯坦喀兹铬公司对其原有铬铁生产设备进行改造，使生产能力大幅提高，成为全球第三大铬铁供应商。
南非赫尼克铬公司采用芬兰奥托昆普公司技术和设备，新建4号75MVA铬铁电炉，成为全球第四大铬铁供应商。

我国一方面到南非、津巴布韦、哈萨克斯坦、印度等铬资源丰富的国家进行投资新建铬铁矿山和铬铁厂，采用先进技术和设备生产铬铁；另一方面对国内先有铬铁生产技术进行改进，对生产设备进行改造，并新建铬铁电炉，进口铬矿与开发国产铬矿，生产铬铁。
总之，世界铬铁生产技术的不断发展，因为不锈钢工业的发展对铬铁的发展起着引导作用，即由供求法则所形成的铬铁市场与不锈钢工业的情况紧密相关。
炉料级铬铁和高碳铬铁使目前不锈钢生产所用铬的主要来源。由于产品质量和生产成本的需要，铬铁生产厂家必须高效生产，追求利益最大化，这也促进优化和开发那些使用便宜原材料。节省能源和劳动力、技术简单可靠、操作平稳容易、同时投资又省的新技术。