前言
不銹鋼由于具有強度高、耐腐蝕、輕巧美觀、壽
命長、成本低、循環(huán)使用無污染等優(yōu)點，在建筑裝
飾、交通運輸、航空航天、石油化工、能源發(fā)電、食品
加工、環(huán)保、醫(yī)療以及家電廚衛(wèi)等國民經(jīng)濟和社會
生活領域中得到越來越廣泛的應用⑴。鉻鐵是生
產(chǎn)不銹鋼及特種鋼的主要合金劑，鉻元素能使合金
表面形成一層不溶于某些介質(zhì)的堅固氧化薄膜（鈍
化膜），使金屬與外界介質(zhì)隔離而不發(fā)生化學侵蝕。 其中中低碳鉻鐵除含較多的鉻外,憑借其較少的雜
質(zhì)元素,使合金在空氣中、水中、蒸汽中等都具有很
好的化學穩(wěn)定性,而且在許多種酸、堿、鹽的水溶液中也有足夠的穩(wěn)定性，甚至在高溫或低溫環(huán)境中，仍能保持其耐腐蝕的優(yōu)點。
筆者根據(jù)合理的設備配置及工藝設計,從而生
產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈的鉻系特種合金。采用國內(nèi)先進高碳
鉻鐵水熱兌一步法生產(chǎn)中碳鉻鐵的技術,從高碳鉻
鐵出鐵后熱鐵水直接進入1臺AOD氮氧爐，通過吹
氧、吹氮措施從而生產(chǎn)出中碳鉻鐵;采用高碳鉻鐵
-硅鉻合金-低碳鉻鐵的多步法生產(chǎn)硅鉻合金及
低碳鉻鐵。
1、鉻系特種合金生產(chǎn)工藝
鉻系特種合金生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。
1.1原料預處理系統(tǒng)
全部采用鉻粉礦冶煉，在入爐前進行制粒，采
用豎爐球團工藝。酸性球團礦,堿度為0.29~0.38。 成品球團礦粒度為6~16 mm。
豎爐球團生產(chǎn)工藝流程⑵：進口原礦粉（2~3
種）->配礦->入磨機磨礦->過濾機脫水->配加膨潤土或其他熔劑的二次配料系統(tǒng)->混料系統(tǒng)->造球盤->篩分（成品球入爐鍛燒、不合格的球返回二次
配料）->豎爐焙燒->機械化出球。
1.1.1磨礦系統(tǒng)
原礦粉鏟車上料->3個料倉用于三種料混合,
料倉壁設振動器防堵->每個料倉下面設一臺圓盤
給料機->配料皮帶稱（按工藝要求配加不同比例的
礦粉）->皮帶輸送機->濕式球磨機->陶瓷過濾機脫
水->皮帶輸送機->精礦粉場地。
系統(tǒng)中預留1個還原劑料倉的位置。生產(chǎn)正常
后，試驗爐料中可能加入一定量的還原劑同時進行
磨細。后面的混料機前面也有這種可能，當有煤粉供應時，可能在混料機中加入煤粉（但是成球性不
如在這里加入為好）。
1.1.2混料系統(tǒng)
來自磨料車間的細礦粉->鉻礦粉料倉2個，膨
潤土料倉2個—圓盤給料機T配料皮帶機（合計4
個料倉，其中2個用于鉻精粉,2個用膨潤土）->圓筒式混料機->皮帶輸送機->中間倉2個。
從圓筒混料機出來的料用皮帶機送往2個中間倉,所以皮帶機要在中間倉上面分料。
1.1.3成球和球的篩分
中間倉T圓盤給料機->皮帶輸送機->成球盤->皮帶輸送機->輻篩->合格球團->成品布料皮帶。 從輻篩分離出來的大球和小球,均返回到混料系統(tǒng)。
1.1.4豎爐部分
成品球皮帶->豎爐布料皮帶->斗式自動布料
器（自動下料）->豎爐->刮料斗出球->成品球團地坑->鏟車出料一電爐原料場地。
1.1.5煤氣
礦熱爐煤氣凈化后供豎爐使用—豎爐燒嘴。
1.2礦熱爐冶煉系統(tǒng)
冶煉車間設2臺礦熱爐，其中1臺生產(chǎn)高碳鉻
鐵,1臺生產(chǎn)硅鉻合金。鉻系合金電爐包括上料、下
料、電極操作、爐前出鐵等工序。
鉻粉礦經(jīng)研磨、造球、焙燒后與冷料一同配入
熱料罐中。配料后料罐經(jīng)過軌道運至冶煉吊裝跨,
天車將料罐運至加料層，并將其加入到保溫料倉
中，經(jīng)料管連續(xù)加入爐內(nèi)。
出鐵時，通過電動小車將合金包、渣包運送至
出鐵口下方，然后用開爐機打開出鐵口，合金和渣
經(jīng)出爐口流入合金包中。由于合金的比重大于渣
的比重，渣浮在合金的表面。合金包和渣包為階梯
式布置，均設有溢流嘴，當流出的合金和渣的容積
大于合金包的容積時，浮在表面的渣通過溢流嘴流
入水淬沖渣系統(tǒng)中。出鐵電動小車牽引合金包車
和渣包車至成品跨,進入下一步工序。
1.3精煉系統(tǒng)
1.3.1中碳鉻鐵冶煉系統(tǒng)
采用AOD精煉爐,以高碳鉻鐵電爐生產(chǎn)的高碳
鉻鐵為原料生產(chǎn)中碳鉻鐵,AOD精煉爐與礦熱爐車
間跨間軌道毗鄰。 以AOD精煉爐“一步法”冶煉中碳鉻鐵工藝流
程短、工序少,設備簡化，易于管理,經(jīng)營成本低。
AOD精煉爐冶煉中碳鉻鐵基本工藝流程:裝
料、造渣、供氧、過程控制、終點控制、出爐。 精煉車間所用高碳鉻鐵水由礦熱爐工序供應,
礦熱爐出鐵至鐵水罐，經(jīng)過澆注跨間軌道運至成品
跨，由天車將鐵水兌入AOD精煉爐，并進行冶煉作
業(yè)。具體工藝過程如下：
（1）加入造渣料（石灰、白云石、螢石、鉻礦）。
（2）頂槍供氧，側(cè)槍吹入的是氮氣/氮氣和氧氣
的混合氣體,氣體比例分為5個階段，分別為6：1、
3：1、1：1、1：3、1：6；啟動預測、控制模型，根據(jù)檢測的
鐵水溫度以及碳等元素的含量，預測下一個時刻的
溫度以及碳含量，根據(jù)預測結(jié)果確定下一時刻的控
制策略。
（3）實時檢測溫度以及碳等元素含量,預測終
點，檢測到目標溫度和碳含量后停止吹煉。
（4）碳含量達到1%或0.5%停吹，傾爐、取樣檢
測碳含量,如果碳含量高,復爐后頂槍繼續(xù)吹煉,直
到碳含量達到要求。
（5）加入硅鐵,將渣中鉻還原，然后出爐。
1.3.2低碳鉻鐵冶煉系統(tǒng)
利用傾動式精煉電爐，以硅鉻合金電爐生產(chǎn)的
硅鉻合金為原料生產(chǎn)低碳鉻鐵，精煉爐與礦熱爐車
間澆注跨毗鄰。
經(jīng)過處理合格的鉻礦和石灰在配料站按一定
比例經(jīng)電子秤稱量配料后由上料皮帶將混合料送
至電爐加料平臺加入爐頂料倉，爐料經(jīng)料管加入爐
內(nèi)。液態(tài)硅鉻合金經(jīng)搖包脫硅后倒入熱兌包中，然
后由熱兌包車送至電爐跨，再由爐頂起重機吊至加
料平臺由移動流槽兌入爐內(nèi)，然后送電進行冶煉。 按一定時間間隔，打開出鐵口，渣鐵混出，經(jīng)分離
后,鐵水流入鐵水包中,低碳鉻鐵渣溢流至渣包中。
鐵水在澆鑄跨澆鑄成錠,經(jīng)冷卻脫模送至成品跨進
行破碎、篩分、包裝。低碳鉻鐵爐渣由起重機吊渣
包至搖包機架處倒入搖包中，與一爐液態(tài)中間硅鉻
合金經(jīng)搖包貧化、脫硅后的液態(tài)硅鉻合金熱兌至精
煉電爐中,貧渣送至沖渣處水淬后外運。
2、成品及渣處理工藝
2.1成品處理系統(tǒng)
成品需要破碎至10-50 mm合格粒度，配置1
套破碎、篩分設施,粒度分級的合格成品經(jīng)稱量、包
裝后貯存。成品先破碎到< 200 mm粒度,鏟車送入
受料斗，再由膠帶機運至顓式破碎機，破碎后的成
品再由膠帶機提升至高效振動篩分級，粒度
< 10 mm粉料進入粉倉夕卜運;粒度10-50 mm合格的
成品由膠帶機輸送至成品自動稱量打包區(qū)域,包裝儲存。
2.2 渣處理系統(tǒng)
電爐廢渣采用全自動透水磚生產(chǎn)線，生產(chǎn)標
磚、空心砌塊、鋪地磚(帶面層)、植草磚(帶面層)、路沿石、花墻、花格、草坪塊、機場和集裝箱碼頭專
用磚。制磚工藝流程如圖2所示。
2.2.1全自動配料攪拌系統(tǒng)
各種骨料分別裝入配料系統(tǒng)的骨料倉，該系統(tǒng)選
用性能優(yōu)良的電子稱量傳感器提供了物料精確計量
精度。各原料按一定的配比經(jīng)累計稱量后，送入攪拌
機，計量好的水泥及水進入攪拌機后一同攪拌。攪拌
合格的物料經(jīng)帶式輸送機送入成型主機內(nèi)。
2.2.2砌塊成型系統(tǒng)
成型機的設計，合理匹配了成型周期內(nèi)物料振
動參數(shù)。由電控伺服系統(tǒng)對振動系統(tǒng)的頻率及激
振力進行調(diào)節(jié)，使物料達到最佳的振動液化效應。 成型機的成型方式采用了變頻調(diào)幅、垂直定向振動
及加壓振動，固定上脫模式成型方式。采用布局合
理的特殊振動器，可獲得強度均勻、表面尺寸精確、
密實度好的高強度墻體砌塊或磚等。 經(jīng)鏈條輸送機、供板系統(tǒng)、非動力輻臺及液壓
系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)控制磚坯成型及輸出。
2.2.3升降板窯車轉(zhuǎn)運系統(tǒng)
成型磚坯由鏈式輸送機經(jīng)由升板機通過程序
控制子、母窯車送進養(yǎng)護窯內(nèi)進行養(yǎng)護，同時將養(yǎng)護后的半成品通過降板機及鏈條輸送機運出養(yǎng)護
窯進行碼垛。
2.2.4全自動坐標式碼垛機器人系統(tǒng)
坐標式機器人采用全新的工作原理，使制品在
碼垛中的夾持平穩(wěn)、可靠，碼垛夾爪雙向同步夾爪
伸縮，使得碼爪適用范圍得到極大的延伸；采用智
能電子控制系統(tǒng)，保證了碼垛機運行的平穩(wěn)性及停
點定位的準確性。
3、結(jié)論
(1)經(jīng)過設備之間的相互配合,涵蓋了鉻系合
金的全部產(chǎn)品,且工藝流程簡短，工序簡化,設備投
入少，易于管理，成本降低。同時利用電爐煤氣進行豎爐球團生產(chǎn)及原料烘干，大大減少了原料處理
設施的大氣污染，降低了產(chǎn)品的綜合能耗和成本,
使用國內(nèi)最先進的豎爐球團，減少了原料的破損
率,提升了熱效率，增加了鉻粉礦的使用量。整個
原料儲存、球團制備、烘干、輸送達到國內(nèi)先進水
平。
(2)電爐廢渣制磚可實現(xiàn)鉻鐵廢渣的綜合利用
并創(chuàng)造高回收價值。
參考文獻
［1］ 智妍數(shù)據(jù)研究中心.2012-2016年中國不銹鋼行業(yè)調(diào)研
與投資戰(zhàn)略咨詢報告［R］ ?北京,2012.
［2］ 彭志堅，陳鐵軍.豎爐球團生產(chǎn)工藝研究［J］.武漢科技
大學學報,2002(3) ：227-229.
相關鏈接
