中冶東方工程技術(shù)有限公司
 

　　1.前言

　　鉻鐵礦主要用于生產(chǎn)鉻鐵和金屬鉻。鉻鐵最大的用途是作為合金添加劑生產(chǎn)不銹鋼，不銹鋼所消耗的鉻鐵約占鉻鐵合金總量的80%以上。隨著不銹鋼冶煉技術(shù)的發(fā)展，高碳鉻鐵可以代替低碳鉻鐵直接用于不銹鋼的生產(chǎn)。這不僅降低了不銹鋼的生產(chǎn)成本，而且還促使鉻鐵合金產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，即低碳鉻鐵使用量顯著下降，而高碳鉻鐵需求量大大增加。

　　鉻鐵礦一般在礦熱爐(又稱埋弧電爐)中通過熔融還原得到高碳鉻鐵。礦熱爐有敞口、半封閉、封閉三種形式。礦熱爐冶煉生產(chǎn)高碳鉻鐵的過程中，同時(shí)產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔?。采用封閉爐冶煉時(shí)，產(chǎn)生的煤氣于未燃狀態(tài)引出，導(dǎo)入煤氣凈化設(shè)施凈化回收，二次能源得到了有效利用。隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高和余熱利用技術(shù)的進(jìn)步，高碳鉻鐵的生產(chǎn)趨向于采用大型的封閉爐[1]。

　　在敞口和半封閉爐中，由于較低的爐壓，上升的煙氣較容易穿過爐料。所以，敞口和半封閉爐可以大量使用粉狀鉻鐵礦。而封閉爐對爐料粒度有嚴(yán)格的限制。鉻鐵礦粉不能直接入封閉爐冶煉，否則會(huì)使電爐透氣性變差、爐況惡化、能耗增加并且威脅電爐運(yùn)行安全。封閉爐生產(chǎn)高碳鉻鐵存在的主要問題是符合封閉爐冶煉要求的塊狀鉻鐵礦越來越少，而粉狀鉻鐵礦必須進(jìn)行造塊加工才能代替原生塊礦。

　　此外，高碳鉻鐵冶煉工藝能耗仍然較高。企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，高碳鉻鐵冶煉電耗一般高于3400kw·h/t(Cr2O3>40%)，遠(yuǎn)達(dá)不到國家節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范的指標(biāo)要求(≤2800kw·h/t，Cr2O3>40%)[2]。目前，國家將加大對高耗能行業(yè)實(shí)行階梯電價(jià)或懲罰性電價(jià)的力度，因此節(jié)能降耗成為冶煉高碳鉻鐵企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

　　2.鉻礦資源特點(diǎn)

　　世界鉻礦資源較豐富，現(xiàn)已探明儲(chǔ)量在75億噸左右，可開采儲(chǔ)量約為48億噸。世界鉻礦儲(chǔ)量主要分布在南非、哈薩克斯坦、津巴布韋、印度、巴西、芬蘭、俄羅斯等少數(shù)國家。此外，也有相對較少的儲(chǔ)量分布在土耳其、阿爾巴尼亞、伊朗、阿曼、澳大利亞和越南等國。全球年鉻礦開采量約為2000萬噸，其中90%屬冶金級(jí)鉻礦，主要用于生產(chǎn)鉻鐵合金。

　　中國的鉻礦資源極其匱乏。目前，我國鉻礦的總保有儲(chǔ)量約為1078萬噸。全國鉻礦產(chǎn)地僅有56處，西藏、新疆、內(nèi)蒙古、甘肅4省區(qū)合計(jì)占總儲(chǔ)量的84.3%。 我國鉻礦儲(chǔ)量少、礦石質(zhì)量較差，而且地域偏遠(yuǎn)，開采成本較高，國內(nèi)鉻礦基本長期依賴進(jìn)口。據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年我國進(jìn)口鉻礦1210萬噸，進(jìn)口鉻鐵合金183.9萬噸。

　　天然的鉻鐵礦主要有塊狀和粉狀兩種，其中塊礦約占總量的20%，剩余為粉礦。粉礦來源廣泛，而且品位高、價(jià)格低。以近期土耳其鉻鐵礦為例，塊礦(Cr2O3 42%)國內(nèi)價(jià)格為49.5元/噸度，而粉礦(Cr2O3 48%)國內(nèi)價(jià)格為46.5元/噸度。