傳統(tǒng)上將鉻礦石按粒度分為塊礦和粉礦，按理化性能分為難熔礦和易熔礦。在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)鉻礦的冶煉性能主要與其中MgO及Al2O3含量緊密相關(guān)。眾所周知，礦石的粒度過小會(huì)影響爐料透氣性，但可以通過一定的措施進(jìn)行改善(如增大焦炭粒度、多加回爐渣鐵等)，礦石的熔化性能也可以通過改變其入爐粒度在一定程度上得到改善。而鉻礦中如果MgO及Al2O3含量嚴(yán)重失調(diào)，則會(huì)使?fàn)t況不順，生態(tài)平衡產(chǎn)業(yè)指標(biāo)下滑。在生產(chǎn)實(shí)踐中我們以鉻礦的MgO/Al2O3值作為衡量鉻礦冶煉性能的一個(gè)重要指標(biāo)。一般我們將MgO/Al2O3〈1稱為低鎂鋁比礦，MgO/Al2O3〉1.5稱為高鎂鋁比礦，MgO/Al2O3=1~1.5為中度鎂鋁比礦。

MgO屬堿性氧化物，在溶液中可電離成為Mg2+及O2-,具有較強(qiáng)的導(dǎo)電能力,因此,如果爐料中MgO含量過高,將會(huì)使?fàn)t料及所形成的爐渣比電阻減小,導(dǎo)電能力增強(qiáng),電流急劇增大,電極上抬,刺火嚴(yán)重,反應(yīng)區(qū)縮小,爐渣流動(dòng)性差,產(chǎn)量下降,電耗上升;Al2O3屬高熔點(diǎn)氧化物,當(dāng)其含量過高時(shí),爐料及爐渣比電阻增大,容易使符合使用不足,電極深埋,料面死火,爐溫低,產(chǎn)量下降,回收率低,爐渣粘稠,爐襯易損壞.當(dāng)爐料中MgO與Al2O3的含量達(dá)到一定的比例時(shí),形成一種平衡,此時(shí)爐料的導(dǎo)電性能\熔化性能以及爐渣的熔點(diǎn)\黏度等都能達(dá)到一種良好的狀態(tài)。在生產(chǎn)過程中我們注意到,無論何種鉻礦進(jìn)行配搭,當(dāng)爐料MgO/Al2O3<1時(shí),則會(huì)出現(xiàn)前述Al2O3過高的爐況;當(dāng)MgO/Al2O3>1.5以后,則會(huì)呈現(xiàn)前述MgO過高的爐況,而且MgO/Al2O3值越高情況越嚴(yán)重。根據(jù)鉻礦中不同的MgO/Al2O3值,生產(chǎn)中應(yīng)該采取相應(yīng)的對(duì)策。

對(duì)高M(jìn)gO/Al2O3礦,應(yīng)選擇較低的二次工作電壓;對(duì)低MgO/Al2O3礦宜選擇較高的二次工作電壓。以500kvA電爐為例,MgO/Al2O3>1.4,二次電壓選擇為105~110V;當(dāng)MgO/Al2O3<1.1,二次電壓選擇為120~125V為宜。

高M(jìn)gO/Al2O3礦及塊礦,應(yīng)選擇較大極心圓直徑;低錯(cuò)誤!鏈接無效。及粉礦,則應(yīng)該選擇較小極心圓直徑。通過長(zhǎng)期實(shí)踐摸索我們感覺到,在碳素鉻鐵生產(chǎn)中,較深的爐膛有利于增加料層厚度,預(yù)熱爐料,深埋電極,保持爐缸溫度,減小熱散失,取得較好的技術(shù)指標(biāo)。中小型礦熱爐參數(shù)一般是通過米庫林斯基簡(jiǎn)易計(jì)算法來確定,在計(jì)算值的基礎(chǔ)上將爐膛加深20%能取得較好的效果。

碳素鉻鐵生產(chǎn)為有渣冶煉,控制合適的渣型是生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。渣型不應(yīng)是一個(gè)固定的形態(tài),不應(yīng)該只按百分含量去調(diào)整其中的氧化物成分,調(diào)配渣型最直觀的依在礦種的搭配上,應(yīng)努力將爐料的綜合MgO/Al2O3值調(diào)至適中的范圍內(nèi),我們的實(shí)際體會(huì)是:如果將MgO/Al2O3值調(diào)配在1.05~1.2范圍內(nèi),再配以合適的堿度能取得較理想的效果,此種渣型導(dǎo)電性能適中,有利于電極深插而用足負(fù)荷,爐況穩(wěn)定,料面火焰均勻,產(chǎn)量高,電耗低,各項(xiàng)指標(biāo)良好。如果礦石中MgO/Al2O3<1,應(yīng)配加白云石\廢煤磚、菱鎂礦等鎂質(zhì)調(diào)渣劑或石灰石,使MgO或CaO與過多的Al2O3結(jié)合以增強(qiáng)爐料導(dǎo)電性能和爐渣活性,并適當(dāng)增大焦炭粒度。

反之,如果礦中MgO/Al2O3遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1.2,則應(yīng)配加鋁土礦等,并適當(dāng)減小焦炭粒度,以增大爐料比電阻,達(dá)到穩(wěn)定爐況的目的。

除了MgO/Al2O3以外,爐渣堿度(MgO+CaO)/SiO2也是一個(gè)重要指標(biāo).堿度主要是以硅石的配入量來調(diào)節(jié),但不能單純強(qiáng)調(diào)堿度,必須要將堿度與MgO/SiO2值進(jìn)行綜合考慮,當(dāng)MgO/SiO2較大時(shí)可適當(dāng)控制較低堿度,而MgO/SiO2值小時(shí)應(yīng)控制較高堿度,以使?fàn)t渣具有恰當(dāng)?shù)娜埸c(diǎn)\黏度和導(dǎo)電性能。一般情況,如果MgO/SiO2值在1.05~1.2范圍內(nèi),堿度控制為1.1~1.25能取得較好效果。

合金成分控制主要是指合金中C\Si\S等雜質(zhì)元素的控制,這些元素在合金中的含量與鉻礦的性能及生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有較直接的關(guān)系。

根據(jù)鉻鐵生產(chǎn)精煉脫碳機(jī)理,爐內(nèi)降碳需要兩大條件:①要具有較高而且穩(wěn)定的爐內(nèi)溫度②必須在爐缸高溫區(qū)存在有足夠量的殘存Cr2O3。必須同時(shí)具備這兩個(gè)因素,精煉脫碳反應(yīng)才能進(jìn)行,產(chǎn)品的含碳量才能有所降低。因此,塊礦\高M(jìn)gO/Al2O3礦能生產(chǎn)出含炭較低的碳素鉻鐵,反之,粉礦\低MgO/Al2O3礦所生產(chǎn)的鉻鐵含炭都較高。而生產(chǎn)含炭低的碳素鉻鐵產(chǎn)品因需要保持較高的爐溫和爐缸殘存Cr2O3,需造高熔點(diǎn)渣,單位電耗都較高。

合金中硅含量與爐溫及還原劑用量直接相關(guān),[Si]含量高將使還原劑用量增加,單位電耗升高,但過低的[Si]含量不利于[C]\[S]控制,如果礦石中MgO/Al2O3低時(shí),[Si]過低會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷使用不足。因此合金中[Si]的控制應(yīng)考慮礦石中MgO/Al2O3值,MgO/Al2O3值高時(shí)宜控制較低的[Si],反之,應(yīng)將[Si]控制得稍高。

合金中的硫主要是由焦炭代入,在生產(chǎn)過程中控制合金含[S]量的有效手段主要有兩方面:調(diào)配合適的渣型。適當(dāng)增加爐渣中CaO的含量,有利于增強(qiáng)爐渣的脫硫能力,增大硫在爐渣中的分配率,降低合金的含硫量。

控制合適的合金成分。合金中的[Si]及[C]含量增加,會(huì)在一定程度上降低[S]含量。生產(chǎn)過程中的脫硫?qū)⒃黾右睙挼呢?fù)擔(dān),需要控制較高的合金[Si],較高的爐渣(CaO),使焦耗\電耗增加,因此應(yīng)嚴(yán)格限制入爐原材料中的硫含量。