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钨铁产业链

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钨铁介绍

  钨铁属铁合金系列(含钨量为:70%-80%),是钨和铁组成的合金,用作炼钢的合金添加剂。常用的钨铁有含钨70%和80%两种。

  概述

  钨铁用电炉冶炼,由于熔点高,不能液态放出,所以采用结块法或取铁法生产。20世纪30年代前一般用小型(100~500千伏安)单相电弧炉进行结块法冶炼,后来改用三相电炉,并发展出取铁法。

  中国江西、湖南、广东一带有大量钨矿,储量占世界60~70%。1936~1938年在江西吉安筹建钨铁厂,装设采用结块法的2000千伏安三相电炉两台,已大体建成,后因抗日战争的影响而停顿。1955年起开始以取铁法用3500千伏安电炉生产钨铁。

  分类

  钨和铁为主要组成的铁合金。它还含有锰、硅、碳、磷、硫、铜、锡等杂质,是炼钢用的合金剂。根据含钨量不同,将钨铁分为:FeW75(含W70%~80%,C≤0.20%,P≤0.04%,S≤0.08%,Si≤0.5%,Mn≤0.25%)和FeW80(含W75.0%~85.0%,C≤0.20%,P≤O.04%,S≤0.08%,Si≤0.7%和Mn≤0.25%)两种。

  物理状态

  钨铁以块状交货,块度范围为10~130mm,小于10×10mm碎块的量不应超过该批总重量的5%,允许个别块度在一个方向上的最大尺寸为150mm。钨铁块表面应光洁,断面及表面无显著非金属夹杂和锈斑。

  生产方法

  结块法采用可在轨道上移动、炉体上段可拆的敞口电炉,用碳作还原剂。精钨矿、沥青焦(或石油焦)和造渣剂(铝矾土)组成的混合炉料分批陆续加入炉中,炉内炼得的金属一般呈粘稠状,随着厚度增高,下部逐渐凝固。炉子积满后停炉,把炉体拉出,拆除上段炉体使结块冷凝。然后取出凝块,进行破碎和精整;挑出边缘、带渣和不合格的部分回炉重熔。产品含钨80%左右,含碳不大于1%。

  取铁法适于冶炼熔点较低的含钨70%的钨铁。采用硅和碳作还原剂;分还原(又称炉渣贫化)、精炼、取铁三个阶段操作。还原阶段炉中存有上一炉取铁后留下的含WO3大于10%的炉渣,再陆续加进多批钨精矿炉料,然后加入含硅75%的硅铁和少量沥青焦(或石油焦)进行还原冶炼,待炉渣含WO3降到0。3%以下时放渣。随后转入精炼阶段,在此期内分批加入钨精矿、沥青焦混合料,用较高电压操作,在较高温度下脱除硅、锰等杂质。取样检验,确定成分合格后,开始取铁。过去用钢勺人工挖取铁块投入水池,60年代初吉林铁合金厂改用机械取铁装置,改善了劳动条件。取铁期内仍根据炉况,适当地加进钨精矿、沥青焦料。冶炼电耗约3000千瓦·时/吨,钨回收率约99%。

  铝热法为了利用废硬质合金粉末钨钴分离提钴后的再生碳化钨,研制出了铝热法钨铁工艺,用再生碳化钨与铁为原料,以铝作还原剂,利用碳化钨中自身的碳和铝燃烧的热能,使原料中的钨和铁转化为钨铁,可节约大量的电能,并降低成本。同时由于原料碳化钨中的杂质远远低于钨精矿的杂质,产品质量均高于以钨精矿为原料的钨铁。钨的回收率也高于以钨精矿为原料的工艺。

  钨价昂贵,在生产过程中必须重视提高回收率,不合格产品、渣铁要收集回炉,电炉应有高效率炉气除尘设施,回收含钨粉尘。

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