粉矿压块法  
        印度费科铁合金公司、南非帕尔梅耶特(Palmiet)铬公司、萨曼科公司,德国电冶金公司威斯维勒厂、日本粟村金属公司都采用过这种方法。
        粉矿的筛分与干燥        粉矿经筛分,小于6mm部分经干燥后用于制块(水份应降到2.5%以下),大于6mm送去球磨,大于10mm的可作为块矿使用。
        配料       印度费科公司对石灰(熟)的技术要求为:     CaO0.5%-7.0%,Ca(OH)285%-93%,SiO2<4.0%,P<0.02%。粒度全部小于40μm,其中70%小于75μm。
       印度费料公司所用粘结剂糖浆的技术条件为:总的压缩糖大于50%;白利糖度值大于80%;偏振化大于52%;密度大于1.35g/cm3。该厂在糖浆供应紧张时还用过镁磺化木质敷加白灰或淀粉作粘结剂。
        压块    压块的密度是由压力机的压力和给料速度决定的。美国贝普克斯(Bepex)公司使用MS-200型压块机,压块规格为54mm×54mm×30mm。
压块经10-12h干燥固化,一般强度可达8-25MPa,实际8MPa已可满足要求。
        压块的质量        印度费科公司压块产品为:压块尺寸80mm×62mm×30mm、58mm×47mm×23mm,均为枕状,密度3.4~3.6g/cm3;堆密度1700~1750kg/m3;息角33'45;生压块抗压强度350~500N/块;熟压块强度,10kg压块从3m高处落至钢板上5次,大于40mm约占82%。
        压块这一铬矿预处理工艺具有如下优点: (1)所用设备较少,建设快,投资省,好管理; (2)一般不需磨矿,费用低; (3)压块可采用冷固结,减少了工序,节省燃料; (4)冶炼效果较好。
        粉矿球团法
        粉铬矿经球磨后用成球盘成球的方法(不管是冷固结还是焙烧固结)统称为球团法,主要有COBO法、SRC法、DRC法和烧结球团(Outokumpu)法,以下分别介绍。
        COBO法    该法也叫蒸压球团,是瑞典特罗哈滕(Trolhfittan)厂1975年投入使用的冷固结球团工艺。    优点 (1)比普通造球工艺研磨少,干燥工序简单; (2)可在低温下硬化;   (3)可用廉价的粘结剂;(4)对铬矿的适应性强;(5)比烧结球团工艺投资省。
        由于该法需用高压蒸汽,故未获广泛应用。
        SRC法     SRC法是日本昭和电工公司研制的一种高碳铬铁生产方法,也称预热预还原法。10年前后在日本用于工业生产。根据日本昭和电工公司的资料介绍,使用预还原球团冶期碳铬铁,可以提高电炉生产能力、降低电耗。球团热装入炉效果更佳,产量接近翻番,电耗下降近50%。南非、前苏联、加拿大等国也报道了使用预还原球团的情况。
       预还原球团制备过程如下:
       (1)磨细。将铬矿粉和煤粉(或焦粉)磨至0.074mm以下占70~80%。
       (2)造球。将磨细的铬矿和煤粉(或焦粉)与粘结剂(3%皂土)在造球盘或圆筒造球机中添加适量的水,造成直径为20mm左右的小球。    .
       (3)烘干。造好的球经过链算机烘干,以提高生球的强度并避免湿球直接进入高温区产生爆裂现象。   
       (4)还原焙烧。采用回转窑,在还原气氛下焙烧,窑内高温区为1250~1500℃,还原焙烧球团中的铁、铬氧化物与碳反应生成碳化物: 
           7FeO+10C→Fe7C3+7CO  
           7Cr2O3+27C→2Cr7C3+21CO  
        铁的还原率为70%~80%,铬的还原率为50%-60%。焙烧后的球团有一层坚硬的外壳,球的强度较高。回转窑出来的球团直接热装加入电炉。
        预还原球团对高碳铬铁生产的节电效果最大,是发展的方向。这一工艺对于电力供应,又要求增产高碳铬铁的地区尤其适合。但是采用这一工艺时,也应注意下面几个情况,它要求有较高的操作和管理水平;制球系统占地面积较大,投资也较高。
         SRC法与其他球团工艺的区别是;在球团内配入碳素还原剂,以使铬矿得到预还原,节省冶炼用焦和用电,配碳量为还原矿中Cr203、FeO理论需要量的70%~100%;为了提高球团的还原度和强度,要求矿、焦混磨后的粒度较细(<0.074μm的占80%)。
        球团经120~250℃预热后应筛去10mm以下的碎粒,然后入回转窑焙烧,窑内不外配碳,这两点对防止高温下(1350~1400℃)结窑很重要。回转窑以油、天然气或煤粉作燃料,还原球团强度大于500N/球就可满足要求。
        使用SRC法球团冶炼可比传统的块矿法冶炼节电30%,冶炼用焦减少45%,电炉生产率提高60%,铬回收率提高1%~2%,电炉烟气量可减少约20%,电炉可全封闭,回收热能,减轻污染。
         SRC法的不足之处是:磨矿耗电较多(20~40kW•/h料);为了防止回转窑结窑,要求铬矿的SiO2<6%,所用煤粉灰分低,故对铬矿及燃煤要求较严;由于生产管理等各种因素的影响,完全做到球团热装入电炉冶炼是很困难的。   
         DRC法    DRC法是加拿大国际金属回收公司开发的一种预热预还原球团工艺,与SRC法的不同之处是球团不是在回转窑内而是在旋转床还原炉上进行还原。该法成球部分与SRC法相同。在造球盘生成10mm球后,将球连续不断地喂入旋转床还原炉内,炉床上生球团的厚度约35mm。在炉床旋转过程中球团被炉膛内的高温气流预热预还原。炉内壁设有喷油、喷煤粉(氧气带入)的烧嘴,燃烧温度可达1400℃。高温气流与球团逆向运动,球团经旋转一周后以1200℃高温排出炉外。热球团再加熔剂在电炉内熔炼成高碳铬铁。据介绍,Cr2O3的还原度可达80%,Fe2O3还原度达90%以上,冶炼电耗可降到2000kW•h/t,合金含铬不小于60%。
        烧结球团法      该法为1968年芬兰奥托昆普(Outokumpu)公司首创,年产高碳铬铁60000t。1983年希腊和菲律宾也采用了这一工艺,生产一直很正常,年产量分别为35000t和60000t。 
         这一工艺流程的特点是不在球团内配加碳素还原剂(氧化球团),只配入少量除尘器回收的矿粉和焦粉,焦粉配入量约为铬矿量的1.5%-2%。采用湿式球磨机,混合料膳细到75%小于0.074mm,经鼓式过滤机脱水至10%。粘结剂膨润土加入量为1.5%-2.0%,生球尺寸为φ7-19mm,入竖炉前应筛去<8mm碎粒。竖炉以电炉煤气为燃料,烧结温度1300℃,烧结球强度可达1500~2000N/球。
         球团和一定配比的焦炭、熔剂经回转窑预热到1000℃后入电炉冶炼。这一生产工艺既能用球团又能用块矿,可热装也可冷装。该厂1985年第二期工程就是用的块矿(Cr/Fe=1.75,含Cr2O333%~34%),炉料预热不用回转窑而改用竖窑,以减少块矿破损,炉料预热到750℃,竖窑与75000kV•A电炉之间用保温料管连接。与炉料不预热相比,冶炼电耗可降低700kW•h/t,产量提高25%,合金含铬量也从球团冶炼的52%~53%提高到53%-55%。  
         回收电炉煤气的能量
         为解决环境污染和回收利用煤气,国内外许多工厂把敞口电炉改为全封闭电炉。日本上个世纪70年代新建的电炉都是大型全封闭电炉。
         国外有的工厂采用半封闭式电炉,通过开闭的侧门调节进入空气量,让煤气在炉膛充分燃烧,高温烟气进入余热锅炉得到蒸汽然后发电。一台24000kV•A电炉可以回收电能 5000-6000kW相当于输入电能的25%左右。也有工厂炉料先用旋涡炉进行熔化和还原(用自身的煤气),炉料预热至1200℃ 时,电炉生产率提高36%,电耗下降26%;预热至1350℃时,并同时进行部分还原,生产率提高50%,电耗下降33%。
        采用富矿   
        选用高晶位铬矿,搭用易还原铬矿以及对矿石进行筛选、混匀等处理也有利于使成分、 粒度、水分稳定,提高产量降低电耗。
        精心操作
       这里包括以下几个方面:
       (1)渣型选择。渣型选择是高碳铬铁生产的关键。炉况的好坏、技术经济指标的好坏都受炉渣性能的影响。例如,炉渣熔点选择过高,炉渣与合金过热太多就会增加电耗。一般炉渣熔点应控制在1650℃左右,同时还应考虑粘度和电导率。
       (2)控制含硅量。合金含硅量控制偏高不利于降低电耗,合金中每增加1%的硅含量电耗要增加100kW•h/t左右。
       (3)回收渣中合金高碳铬铁炉渣粘度较大,出铁后期铁水包中的半熔化料粘度更大,夹带的金属和未熔化的铬矿较多,大约有3%的金属进入炉渣损失掉。有的工厂采用人工手进的方法把渣中的大块合金回收加进电炉重熔。
        分选试验结果如下:10~0mm不分级跳汰试验。将30mm炉渣人工闭路破碎至10mm以下后,用跳汰机进行试验。试验的炉渣系铁水包中拉渣时拉出的渣,含铁和生料较多。选出的精矿含铬高达51.80%,回收率高达78.55%,说明分选效果相当好。由于精矿中铬金属按不同粒级的富集程度不同,又补做了精矿筛分分级试验。从精矿中筛出的10-5mm;级别含Cr64.58%,基本上是纯的铁粒,可以加入硅铬电炉当原料使用,不必回重炉熔。
       (4)减少粘包铁。由于高碳铬铁熔点高,出铁的铁水包如不烘烤,每次出铁都要粘上不少的粘包铁,要敲下来回炉重熔增加了电耗,又增加了劳动强度。因此,应创造必要的条件用煤气烘烤铁水包。
       (5)精心操作。提高生产工人的技术素质,自觉地严格执行操作规程,准确配料,精心维护炉况和设备,减少事故,对降低电耗也是十分重要的环节。