本實用新型屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實用新型涉及一種制備鉻鐵合金的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鉻在自然界中總是與鐵共生形成鉻鐵尖晶石(FeO.Cr₂O₃)，其礦物學(xué)名稱是鉻鐵礦。在冶金工業(yè)上，鉻鐵礦主要用來生產(chǎn)鉻鐵合金。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產(chǎn)多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼，如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。用于冶煉鉻鐵合金的鉻鐵礦石，除Cr₂O₃品位是衡量質(zhì)量指標(biāo)外，鉻鐵比也是一項重要指標(biāo)。因為鉻鐵比值低的礦石或精礦，即使其Cr₂O₃的品位較高，也很難煉出高標(biāo)號的鉻鐵合金。冶金級鉻鐵一般要求Cr₂O₃/FeO的比值大于2.5。

在鉻鐵礦冶金工業(yè)中，由于硬塊鉻鐵礦供應(yīng)困難(只占資源總量的20％)，這就迫使各廠家將眼光轉(zhuǎn)向?qū)α畠r粉礦的應(yīng)用上。因此，現(xiàn)有的制備鉻鐵合金的技術(shù)有待進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種制備鉻鐵合金的系統(tǒng)，該系統(tǒng)打破了本領(lǐng)域中對鉻鐵合金生產(chǎn)原料的限制，從而解決了貧鉻鐵礦無法有效利用的難題，進而可以在拓展鉻鐵合金的原料來源的同時降低鉻鐵合金的生產(chǎn)成本。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種制備鉻鐵合金的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：

混合成型裝置，所述混合成型裝置具有含碳物料入口、硅石入口、助熔劑入口、粘結(jié)劑入口、鉻鐵礦粉入口、水入口和混合濕球團出口；

球團干燥裝置，所述球團干燥裝置具有混合濕球團入口和烘干球團出口，所述混合濕球團入口與所述混合濕球團出口相連；

轉(zhuǎn)底爐，所述轉(zhuǎn)底爐內(nèi)沿著爐底轉(zhuǎn)動方向依次形成布料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、還原區(qū)和出料區(qū)，在所述布料區(qū)設(shè)置有烘干球團入口，所述出料區(qū)設(shè)置有固體還原產(chǎn)物出口，所述烘干球團入口與所述烘干球團出口相連；

冷卻酸浸裝置，所述冷卻酸浸裝置具有固體還原產(chǎn)物入口、稀酸入口、浸出殘渣出口和浸出液出口，所述固體還原產(chǎn)物入口和所述固體還原產(chǎn)物出口相連；

浸出渣干燥裝置，所述浸出渣干燥裝置具有浸出殘渣入口和干燥渣出口，所述浸出殘渣入口與所述浸出殘渣出口相連；

熔煉裝置，所述熔煉裝置具有干燥渣入口、鉻鐵合金出口和爐渣出口，所述干燥渣入口與所述干燥渣出口相連。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)底爐對含有含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑與鉻鐵礦粉的烘干球團進行還原焙燒處理，通過嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)底爐內(nèi)還原區(qū)的溫度和氣氛等條件來實現(xiàn)鉻鐵礦粉中鐵氧化物和鉻氧化物的選擇性還原，使得鉻鐵礦粉中大部分鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵，而少部分鉻氧化物被還原為碳化鉻，然后所得固體還原產(chǎn)物進行酸浸處理，其中金屬鐵和碳化鐵被酸液溶解而進入浸出液中，而三氧化二鉻和碳化鉻不溶于酸液中而進入浸出殘渣中，從而可以顯著提高浸出殘渣中的鉻鐵比(鉻鐵比大于3)，同時經(jīng)還原焙燒和酸浸后的浸出殘渣的反應(yīng)性好，進而經(jīng)后續(xù)高溫熔煉處理很容易就可以實現(xiàn)鉻鐵合金與爐渣的分離，即可得到鉻含量較高的鉻鐵合金，另外較傳統(tǒng)的采用冶金級鉻鐵礦(鉻鐵比大于2.5)生產(chǎn)鉻鐵合金相比，本申請的鉻鐵原料來源門檻更低，打破了本領(lǐng)域中對鉻鐵合金生產(chǎn)原料的限制，從而解決了貧鉻鐵礦無法有效利用的難題，進而可以在拓展鉻鐵合金的原料來源的同時降低鉻鐵合金的生產(chǎn)成本。

另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

任選的，所述轉(zhuǎn)底爐的水平截面為圓環(huán)形，并且所述還原區(qū)的圓環(huán)夾角大于100度。由此，可以使得鉻鐵礦粉中大部分鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵，從而提高后續(xù)過程中所得殘渣中的鉻鐵比，進而可以得到鉻品位較高的鉻鐵合金。

任選的，所述轉(zhuǎn)底爐的還原區(qū)設(shè)有煙氣出口，所述煙氣出口與所述浸出渣干燥裝置相連。由此，可以顯著降低能源成本。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型再一個實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)底爐的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型又一個實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是采用本實用新型一個實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)制備鉻鐵合金的方法流程示意圖；

圖5是采用本實用新型再一個實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)制備鉻鐵合金的方法流程示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種制備鉻鐵合金的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括：混合成型裝置100、球團干燥裝置200、轉(zhuǎn)底爐300、冷卻酸浸裝置400、浸出渣干燥裝置500和熔煉裝置600。

根據(jù)本實用新型的實施例，混合成型裝置100具有含碳物料入口101、硅石入口102、助熔劑入口103、粘結(jié)劑入口104、鉻鐵礦粉入口105、水入口106和混合濕球團出口107，且適于將含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑、鉻鐵礦粉和水進行混合成型處理，從而可以得到混合濕球團。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，鉻鐵礦粉中鉻鐵比例可以為1～3，即鉻鐵礦粉中Cr₂O₃與FeO的質(zhì)量比為1～3。由此，本申請打破了本領(lǐng)域中對鉻鐵合金生產(chǎn)原料的限制，從而解決了貧鉻鐵礦無法有效利用的難題，進而可以在拓展鉻鐵合金的原料來源的同時降低鉻鐵合金的生產(chǎn)成本。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，鉻鐵礦粉的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，鉻鐵礦粉中粒徑不大于0.074mm的占50wt％以上。由此，采用該粒徑可以保證鉻鐵礦粉與碳具有充分的接觸面積，從而提高鐵氧化物的還原效率，進而提高后續(xù)過程中所得鉻鐵合金中鉻的品位。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑與鉻鐵礦粉的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，含碳物料的添加量可以為還原鐵氧化物及三氧化二鉻所需化學(xué)計量碳要求的1.0～1.5倍，硅石的添加量可以為鉻鐵礦粉重量的2～10％，粘結(jié)劑的添加量可以不高于鉻鐵礦粉重量的10％，助熔劑的添加量為鉻鐵礦粉重量的2～8％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該比例范圍進行混合，不僅可以避免原料的浪費，而且可以保證后續(xù)還原過程中鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵的還原效率。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，助熔劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，助熔劑可以為含有碳酸鈉和石灰石的混合物，例如可以為碳酸鈉與石灰石的質(zhì)量比為1：1～8的混合物。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該類助熔劑可以顯著優(yōu)于其他降低反應(yīng)熔點，從而更加節(jié)約能耗。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，粘結(jié)劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，粘結(jié)劑可以為選自液體粘結(jié)劑和固體粘結(jié)劑中的至少一種，例如，液體粘結(jié)劑可以為糖蜜、水玻璃、瀝青、淀粉溶液、合成樹脂系列、糊晶、固體粘結(jié)劑可以為膨潤土等。

根據(jù)本實用新型的實施例，球團干燥裝置200具有混合濕球團入口201和烘干球團出口202，混合濕球團入口201與混合濕球團出口107相連，且適于將混合濕球團進行干燥處理，從而可以得到烘干球團。由此，可以顯著后續(xù)過程中的還原焙燒效率。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對該步驟中的干燥處理的條件進行選擇。

根據(jù)本實用新型的實施例，轉(zhuǎn)底爐300設(shè)置有煙氣出口302，并且參考圖2，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)沿著爐底轉(zhuǎn)動方向依次形成布料區(qū)31、預(yù)熱區(qū)32、還原區(qū)33和出料區(qū)34，并且在布料區(qū)31設(shè)置有烘干球團入口301，出料區(qū)34設(shè)置有固體還原產(chǎn)物出口303，烘干球團入口301與烘干球團出口202相連，且適于將上述所得烘干球團依次經(jīng)過布料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、還原區(qū)和出料區(qū)，進行選擇性還原，從而可以得到固體還原產(chǎn)物和煙氣，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，參考圖2，煙氣出口302可以設(shè)置在還原區(qū)33。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用轉(zhuǎn)底爐對含有含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑與鉻鐵礦粉的烘干球團進行還原焙燒處理，通過嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)底爐內(nèi)還原區(qū)的溫度和氣氛等條件來實現(xiàn)鉻鐵礦粉中鐵氧化物和鉻氧化物的選擇性還原，使得鉻鐵礦粉中大部分鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵，而少部分鉻氧化物被還原為碳化鉻，從而可以顯著提高后續(xù)過程中浸出殘渣中的鉻鐵比，進而得到鉻含量較高的鉻鐵合金。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖2所示，轉(zhuǎn)底爐300的水平截面可以為圓環(huán)形，并且還原區(qū)33的圓環(huán)夾角θ大于100度。由此，可以保證鉻鐵礦粉中大部分鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵，從而經(jīng)后續(xù)過程可以得到鉻含量較高的鉻鐵合金。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，還原區(qū)溫度不低于1300攝氏度，并且還原區(qū)不存在氧氣，烘干球團在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)停留時間不超過1h。由此，可以進一步提高鐵氧化物的還原效率。

根據(jù)本實用新型的實施例，冷卻酸浸裝置400具有固體還原產(chǎn)物入口401、稀酸入口402、浸出殘渣出口403和浸出液出口404，固體還原產(chǎn)物入口401和固體還原產(chǎn)物出口303相連，且適于將稀酸和固體還原產(chǎn)物進行酸浸處理，從而可以得到浸出殘渣和浸出液。具體的，在轉(zhuǎn)底爐中，鉻鐵礦粉中鐵氧化物和鉻氧化物的選擇性還原，使得鉻鐵礦粉中大部分鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵，而少部分鉻氧化物被還原為碳化鉻，然后所得含有金屬鐵、碳化鐵、碳化鉻和三氧化二鉻的固體還原產(chǎn)物進行酸浸處理，其中金屬鐵和碳化鐵被酸液溶解而進入浸出液中，而三氧化二鉻和碳化鉻不溶于酸液中而進入浸出殘渣中，從而可以顯著提高浸出殘渣中的鉻鐵比(鉻鐵比大于3)，同時經(jīng)還原焙燒和酸浸后的浸出殘渣的反應(yīng)性好，進而經(jīng)后續(xù)高溫熔煉處理很容易就可以實現(xiàn)鉻鐵合金與爐渣的分離，即可得到鉻含量較高的鉻鐵合金。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，稀酸可以為稀硫酸，并且該稀硫酸的質(zhì)量濃度可以為5～15％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該濃度范圍的稀硫酸可以明顯優(yōu)于其他濃度提高金屬鐵和碳化鐵的酸浸效果。

根據(jù)本實用新型的實施例，浸出渣干燥裝置500具有浸出殘渣入口501和干燥渣出口502，浸出殘渣入口501與浸出殘渣出口403相連，且適于將上述所得到的浸出殘渣進行干燥處理，從而可以得到干燥渣。由此，可以顯著提高后續(xù)過程中的熔煉效率。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對該過程中的干燥處理條件進行選擇。

根據(jù)本實用新型的實施例，熔煉裝置600具有干燥渣入口601、鉻鐵合金出口602和爐渣出口603，干燥渣入口601與干燥渣出口502相連，且適于將干燥渣進行高溫熔煉，從而可以得到鉻鐵合金和爐渣，其中所得鉻鐵合金中鉻品位為60％以上。

根據(jù)本實用新型實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)底爐對含有含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑與鉻鐵礦粉的烘干球團進行還原焙燒處理，通過嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)底爐內(nèi)還原區(qū)的溫度和氣氛等條件來實現(xiàn)鉻鐵礦粉中鐵氧化物和鉻氧化物的選擇性還原，使得鉻鐵礦粉中大部分鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵，而少部分鉻氧化物被還原為碳化鉻，然后所得固體還原產(chǎn)物進行酸浸處理，其中金屬鐵和碳化鐵被酸液溶解而進入浸出液中，而三氧化二鉻和碳化鉻不溶于酸液中而進入浸出殘渣中，從而可以顯著提高浸出殘渣中的鉻鐵比(鉻鐵比大于3)，同時經(jīng)還原焙燒和酸浸后的浸出殘渣的反應(yīng)性好，進而經(jīng)后續(xù)高溫熔煉處理很容易就可以實現(xiàn)鉻鐵合金與爐渣的分離，即可得到鉻含量較高的鉻鐵合金，另外較傳統(tǒng)的采用冶金級鉻鐵礦(鉻鐵比大于2.5)生產(chǎn)鉻鐵合金相比，本申請的鉻鐵原料來源門檻更低，打破了本領(lǐng)域中對鉻鐵合金生產(chǎn)原料的限制，從而解決了貧鉻鐵礦無法有效利用的難題，進而可以在拓展鉻鐵合金的原料來源的同時降低鉻鐵合金的生產(chǎn)成本。

參考圖3，根據(jù)本實用新型的實施例，煙氣出口302與浸出渣干燥裝置500相連，且適于將轉(zhuǎn)底爐中得到的煙氣供給至浸出渣干燥裝置中作為浸出殘渣的干燥介質(zhì)使用。由此，可以顯著降低能源成本。

如上所述，根據(jù)本實用新型實施例的制備鉻鐵合合金的系統(tǒng)可具有選自下列的優(yōu)點至少之一：

根據(jù)本實用新型實施例的制備鉻鐵合合金的系統(tǒng)可處理貧鉻鐵礦，打破了冶金級鉻鐵礦對Cr₂O₃/FeO的比值的限制，使目前技術(shù)條件下不能作為冶金原料利用的貧鉻鐵礦得到了有效的利用；

根據(jù)本實用新型實施例的制備鉻鐵合合金的系統(tǒng)可更高效處理冶金級鉻鐵礦，提高Cr₂O₃/FeO的比值，得到高鉻含量的預(yù)處理酸浸渣；

根據(jù)本實用新型實施例的制備鉻鐵合合金的系統(tǒng)中經(jīng)過還原焙燒-酸浸后所得到的浸出殘渣反應(yīng)性好，送入常規(guī)的熔煉爐進行熔煉，容易使鉻鐵塊與熔煉渣發(fā)生分離，得到60％以上鉻含量的鉻鐵塊；

根據(jù)本實用新型實施例的制備鉻鐵合合金的系統(tǒng)通過使用特定的助熔劑，使轉(zhuǎn)底爐溫度比預(yù)期降低了50～100℃，從而降低了能源消耗。

為了方便理解，下面參考圖4和5對采用本實用新型實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)制備鉻鐵合金的方法進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括：

S100：將含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑、鉻鐵礦粉和水供給至混合成型裝置進行混合成型處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑、鉻鐵礦粉和水供給至混合成型裝置中進行混合成型處理，從而可以得到混合濕球團。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，鉻鐵礦粉中鉻鐵比例可以為1～3，即鉻鐵礦粉中Cr₂O₃與FeO的質(zhì)量比為1～3。由此，本申請打破了本領(lǐng)域中對鉻鐵合金生產(chǎn)原料的限制，從而解決了貧鉻鐵礦無法有效利用的難題，進而可以在拓展鉻鐵合金的原料來源的同時降低鉻鐵合金的生產(chǎn)成本。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，鉻鐵礦粉的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，鉻鐵礦粉中粒徑不大于0.074mm的占50wt％以上。由此，采用該粒徑可以保證鉻鐵礦粉與碳具有充分的接觸面積，從而提高鐵氧化物的還原效率，進而提高后續(xù)過程中所得鉻鐵合金中鉻的品位。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑與鉻鐵礦粉的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，含碳物料的添加量可以為還原鐵氧化物及三氧化二鉻所需化學(xué)計量碳要求的1.0～1.5倍，硅石的添加量可以為鉻鐵礦粉重量的2～10％，粘結(jié)劑的添加量可以不高于鉻鐵礦粉重量的10％，助熔劑的添加量為鉻鐵礦粉重量的2～8％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該比例范圍進行混合，不僅可以避免原料的浪費，而且可以保證后續(xù)還原過程中鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵的還原效率。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，助熔劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，助熔劑可以為含有碳酸鈉和石灰石的混合物，例如可以為碳酸鈉與石灰石的質(zhì)量比為1：1～8的混合物。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該類助熔劑可以顯著優(yōu)于其他降低反應(yīng)熔點，從而更加節(jié)約能耗。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，粘結(jié)劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，粘結(jié)劑可以為選自液體粘結(jié)劑和固體粘結(jié)劑中的至少一種，例如，液體粘結(jié)劑可以為糖蜜、水玻璃、瀝青、淀粉溶液、合成樹脂系列、糊晶、固體粘結(jié)劑可以為膨潤土等。

S200：將混合濕球團供給至球團干燥裝置進行干燥處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將混合濕球團供給至球團干燥裝置進行干燥處理，從而可以得到烘干球團。由此，可以顯著后續(xù)過程中的還原焙燒效率。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對該步驟中的干燥處理的條件進行選擇。

S300：將烘干球團供給至轉(zhuǎn)底爐中進行選擇性還原

根據(jù)本實用新型的實施例，將上述所得烘干球團依次經(jīng)過布料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、還原區(qū)和出料區(qū)，進行選擇性還原，從而可以得到固體還原產(chǎn)物和煙氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用轉(zhuǎn)底爐對含有含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑與鉻鐵礦粉的烘干球團進行還原焙燒處理，通過嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)底爐內(nèi)還原區(qū)的溫度和氣氛等條件來實現(xiàn)鉻鐵礦粉中鐵氧化物和鉻氧化物的選擇性還原，使得鉻鐵礦粉中大部分鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵，而少部分鉻氧化物被還原為碳化鉻，從而可以顯著提高后續(xù)過程中浸出殘渣中的鉻鐵比，進而得到鉻含量較高的鉻鐵合金。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還原區(qū)溫度不低于1300攝氏度，并且還原區(qū)不存在氧氣，烘干球團在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)停留時間不超過1h。由此，可以進一步提高鐵氧化物的還原效率。

S400：將稀酸和固體還原產(chǎn)物供給至冷卻酸浸裝置進行酸浸處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將稀酸和上述所得到的固體還原產(chǎn)物供給至冷卻酸浸裝置進行酸浸處理，從而可以得到浸出殘渣和浸出液。具體的，在轉(zhuǎn)底爐中，鉻鐵礦粉中鐵氧化物和鉻氧化物的選擇性還原，使得鉻鐵礦粉中大部分鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵，而少部分鉻氧化物被還原為碳化鉻，然后所得含有金屬鐵、碳化鐵、碳化鉻和三氧化二鉻的固體還原產(chǎn)物進行酸浸處理，其中金屬鐵和碳化鐵被酸液溶解而進入浸出液中，而三氧化二鉻和碳化鉻不溶于酸液中而進入浸出殘渣中，從而可以顯著提高浸出殘渣中的鉻鐵比(鉻鐵比大于3)，同時經(jīng)還原焙燒和酸浸后的浸出殘渣的反應(yīng)性好，進而經(jīng)后續(xù)高溫熔煉處理很容易就可以實現(xiàn)鉻鐵合金與爐渣的分離，即可得到鉻含量較高的鉻鐵合金。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，稀酸可以為稀硫酸，并且該稀硫酸的質(zhì)量濃度可以為5～15％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該濃度范圍的稀硫酸可以明顯優(yōu)于其他濃度提高金屬鐵和碳化鐵的酸浸效果。

S500：將浸出殘渣供給至浸出渣干燥裝置進行干燥處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將浸出殘渣供給至浸出渣干燥裝置進行干燥處理，從而可以得到干燥渣。由此，可以顯著提高后續(xù)過程中的熔煉效率。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對該過程中的干燥處理條件進行選擇。

S600：將干燥渣供給至熔煉裝置進行高溫熔煉

根據(jù)本實用新型的實施例，將上述所得到的干燥渣供給至熔煉裝置進行高溫熔煉，從而可以得到鉻鐵合金和爐渣，其中所得鉻鐵合金中鉻品位為60％以上。

根據(jù)本實用新型實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)制備鉻鐵合金的方法采用轉(zhuǎn)底爐對含有含碳物料、硅石、助熔劑、粘結(jié)劑與鉻鐵礦粉的烘干球團進行還原焙燒處理，通過嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)底爐內(nèi)還原區(qū)的溫度和氣氛等條件來實現(xiàn)鉻鐵礦粉中鐵氧化物和鉻氧化物的選擇性還原，使得鉻鐵礦粉中大部分鐵氧化物被還原為金屬鐵和碳化鐵，而少部分鉻氧化物被還原為碳化鉻，然后所得固體還原產(chǎn)物進行酸浸處理，其中金屬鐵和碳化鐵被酸液溶解而進入浸出液中，而三氧化二鉻和碳化鉻不溶于酸液中而進入浸出殘渣中，從而可以顯著提高浸出殘渣中的鉻鐵比(鉻鐵比大于3)，同時經(jīng)還原焙燒和酸浸后的浸出殘渣的反應(yīng)性好，進而經(jīng)后續(xù)高溫熔煉處理很容易就可以實現(xiàn)鉻鐵合金與爐渣的分離，即可得到鉻含量較高的鉻鐵合金，另外較傳統(tǒng)的采用冶金級鉻鐵礦(鉻鐵比大于2.5)生產(chǎn)鉻鐵合金相比，本申請的鉻鐵原料來源門檻更低，打破了本領(lǐng)域中對鉻鐵合金生產(chǎn)原料的限制，從而解決了貧鉻鐵礦無法有效利用的難題，進而可以在拓展鉻鐵合金的原料來源的同時降低鉻鐵合金的生產(chǎn)成本。

參考圖5，采用本實用新型實施例的制備鉻鐵合金的系統(tǒng)制備鉻鐵合金的方法進一步包括：

S700：將S300過程中轉(zhuǎn)底爐中得到的煙氣供給至S500的浸出渣干燥裝置中作為浸出殘渣的干燥介質(zhì)使用

該步驟中，將S300過程中轉(zhuǎn)底爐中得到的煙氣供給至S500的浸出渣干燥裝置中作為浸出殘渣的干燥介質(zhì)使用。由此，可以顯著降低能源成本。

下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。

實施例1

以鉻鐵礦為原料，其中，Cr₂O₃含量為35.47wt％，Cr₂O₃/FeO＝2.1，將鉻鐵礦磨細至-200目占65％，硅石配入量為鉻鐵礦重量的6％，碳的配加量按照化學(xué)計量要求的1.1倍，配入量占鉻鐵礦粉質(zhì)量的9％的粘結(jié)劑(粘結(jié)劑含有膨潤土與糖蜜)，配入占鉻鐵礦粉質(zhì)量的3％的助熔劑(助熔劑含有石灰石及Na₂CO₃，并且Na₂CO₃與石灰石的重量比例為1：5)，物料混勻造球，得到球團直徑為10～14mm的混合濕球團，所得混合濕球團干燥后得到的烘干球團布入轉(zhuǎn)底爐，爐內(nèi)最高溫度設(shè)定為1300℃，球團在爐內(nèi)還原60min后用螺旋出料機排出轉(zhuǎn)底爐，將球團堆置并用質(zhì)量濃度為12％的稀硫酸浸出，所得浸出殘渣中Cr₂O₃/FeO為3.3，然后送入熔煉爐渣鐵分離后，得到鉻含量60％以上鉻鐵合金。

實施例2

以鉻鐵礦為原料，其中，Cr₂O₃含量為38.15wt％，Cr₂O₃/FeO＝1.95，將鉻鐵礦磨細至-200目占75％，硅石配入量為鉻鐵礦重量的8％，碳的配加量按照化學(xué)計量要求的1.2倍，配入量占鉻鐵礦粉質(zhì)量的8％的膨潤土，配入占鉻鐵礦粉質(zhì)量的7％的助熔劑(助熔劑含有石灰石及Na₂CO₃，并且Na₂CO₃與石灰石的重量比例為1：4)，物料混勻造球，得到球團直徑為10～14mm的混合濕球團，所得混合濕球團干燥后得到的烘干球團布入轉(zhuǎn)底爐，爐內(nèi)最高溫度設(shè)定為1380℃，球團在爐內(nèi)還原30min后用螺旋出料機排出轉(zhuǎn)底爐，將球團堆置并用質(zhì)量濃度為6％的稀硫酸浸出，所得浸出殘渣中Cr₂O₃/FeO為3.1，然后送入熔煉爐渣鐵分離后，得到鉻含量60％以上鉻鐵合金。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。