D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1979.01.001 高炉法冶炼稀土硅铁合金试验及分析 炼铁教研室杨永宜萱一诚橐民生齐宝铭 摘 要 我院0.3立方米试验高炉采用31%富氧鼓风,1080℃风温,炉渣Ca0/Si02=1.0,在合 金含硅提高到30%以上等条件下,炼出含稀土元素10%左右的冶炼试验介绍。试验高炉中还 原稀土金属的热力学分析,SiO2、A1zO,、CaO等大量挥发的机理。冶炼过程主要技术经 济指标。物料平衡和理论焦比计算分析。这一工艺如欲成为工业生产经济合理流程所需进一 步研究解决的问题。 我国稀土资源十分丰富,近年来,用稀土硅镁铁合金制造球墨铸铁以代替某些传统的钢 铸件和锻件,在我国机械制造工业中得到迅速推广,大大降低了生产成本。 目前国内有两种生产这种铁合金的工艺:一种是电硅热法,含稀土氧化物的原料(主要 是包头中贫矿在中小高炉炼铁的稀土富渣)用75%硅铁作还原剂,另加石灰在电弧炉中炼 得。另一种是矿热炉法;用焦炭作还原剂,原料除稀土渣外另有硅石、酸性贫铁矿或碎铁。 前者是硅铁和稀土合金分二步冶炼,故叫二步法,后者实质是在电炉中同时炼硅铁和稀土合 金,故叫一步法。无论是一步法还是二步法,每生产一吨合金的电耗都在10000度以上(二 步法包括硅铁的电耗)。由于受供电能力限制,这种合金的产量目前远不能满足国内机械工 业的要求。 球墨铸铁工业目前用得最多的6号稀土合金要求含稀土元素並不高,不过4~12%,另 含硅35~40%,镁5~11%。为了寻求节省电能的生产方法,考虑我教研室试验高炉(0.3米3) 1976年已成功地炼出品位高达31%的硅铁,我们提出了高炉一步法冶炼稀土硅铁的方案设 想。1977年11月8一15日进行冶炼试验,在富氧31%,风温1080℃,理论燃烧温度2300~2500℃ 条件下,炼得含稀土10%、硅31%左右的铁合金,並做了重复试验。虽然操作上某些困难还 需探索解决途径,但毕竞为电力不足条件下大量生产这种合金开辟了一条新的途径。 由于高炉法冶炼稀土合金前人从未试验过,本文对其物理化学原理及生产成本作了初步 分析,作为进一步试验研究的指导。 一、治炼試验 试验高炉有效容积0.3米3炉型各部分尺寸为:(毫米) 炉缸炉腰炉喉炉腹炉身 全高 直径,400 500 350 高度400 150 250 400 ·1000 2200 37
高炉法冶炼稀土硅铁合金试验及分析 炼铁教研 室 杨永宜 趁一 诚 秦民 生 齐宝铭 摘 要 我院。 立方 米试验高炉采 用 富 氧鼓风 , ℃风 温 , 炉渣 二 。 , 在合 金含硅提高 到 以 上等条件下 , ‘ 炼 出含稀土元 素 左右的 冶炼试验介绍 。 试验高炉中还 原 稀土金属的热力学 分析 , 、 。 、 等大 量 挥发 的机理 。 冶炼过程 主要 技术经 济指标 。 物料平衡和理 论焦比计算分析 。 这一工 艺如 欲成为工业 生产经济合理 流程所需进一 步 研究解 决的 问题 。 我国稀土 资源 十分丰富 , 近年来 , 用稀土硅 镁铁合 金制造球墨 铸铁以 代替某些 传统的钢 铸件和锻件 , 在我国机械制造工业中得 到迅速推广 , 大大 降低 了生产 成本 。 目前国内有两种生产这种铁合 金 的工艺 一种是 电硅热法 , 含稀土氧化物的原料 主要 是包头 申贫矿 在中小高护炼铁的稀土富渣 用 硅 铁作还原剂 , 另加石灰在 电弧炉中炼 得 。 另一种是矿热炉法、 用焦炭作还原 剂 , 原料除稀土 渣外 另有硅石 、 酸性贫铁矿 或碎 铁 。 前者 是硅铁和稀土 合釜分二步 冶炼 , 故叫二步法 , 后者 实质是在 电炉 中同时炼硅 铁 和稀土 合 金 , 故 叫一步法 。 无 论是一步法还是二步法 , 每生产一吨合 金的 电耗都 在 。 。 度以 上 二 步法 包括硅 铁的 电耗 “ 由于受 供 电能力 限制 , 这种合金 的产量 目前远不能满足 国内机械工 业 的要求 。 ‘ 球墨铸铁工业 目前 用得最多的 号 稀土 合 金要求 含稀 土 元素业不高 , 不过 一 , 另 含硅 , 镁 一 。 为 了寻求节 省 电能的生产方法 , 考虑我教 研室试验高炉 米 年 已成功地炼出品 位高达 的硅 铁 , 我们提 出 了高炉一步 法 冶炼 稀土硅 铁的方案设 想 。 年 月 一 日进行冶炼试验 , 在富氧 , 风 温 ℃ ,理 论燃烧温度 ℃ 条件下 , 炼得 含稀土 、 硅 左右的铁合 金 , 业做 了重 复试验 。 虽 然操作 上某些 困难 还 需探 索解决途 径 , 但 毕竟为 电力不 足条件下大量生产这 种合金开 辟 了一条新 的途径 。 由于高炉法冶炼稀土合金前人从未试验过 , 本文 对其物理 化学原理 及生产 成 本作 了初步 分析 , 作为进 一步试验研究的 指导 。 一 、 冶炼拭验 试验高炉有效容积 ‘ 米 “ 炉型 各部分尺 寸为 炉 缸 炉腰 炉喉 炉腹 炉身 直径 、 高度 ’ 毫米 全高 DOI :10.13374/j .issn1001-053x.1979.01.004
高炉有风口一个,斜桥料车上料,炉顶单钟装料,50米3时制氧机一台,氧气免入冷风 管后经热风炉加热后入炉。石球热风炉两坐,烧炉用柴油(高炉煤气全部放散),可提供 1000~1200℃风温。高炉用风机为罗茨5号,风量为4.8米3/分,风压2000毫米H,0,约2 小时出铁一次。试验时间1977年11月8~15日。试验用原料成分见表1 表1 原料成份表'(%) 物 料 全Fe SiOA A103 CaO MgO RxOy,F,自由CaO 5 龙烟贫矿 24.34 59.28 1.46 0.70 0.60 金属化球团 72.87 10.87 3.08 稀土渣 0.95 16.24 41.71 1.19 10.85 20 12.2 石灰石 1,22 53.30 2.37 焦炭灰分 22.16 37:5 18.2 6.33 3.70 硅石 96:32 0.82 0.29 焦炭工业分析,C76.78,挥发分1.45 灰份21.75,S0.64 试验先后两次开炉,分四个阶段。第一阶段紧接原来炼硅铁试验,,原来硅铁含硅25%左 右。为了炼稀土硅铁合金,其他继续未变,只是在配料中增加了稀土渣。变料后第一个显著 变化是合金中含硅量迅速增加,达到30%或更多,但这一阶段稀土元素始终不超过5%。 为了提高合金稀土含量,因富氧和风温已无潜力,第二阶段每批炉料稀土渣用量增加 了40%,由2.5增加到3.5公斤/批,配料碱度由0.38增大到0.48。果然,其它未改,稀土含 量顺利地升高到10%左右,最高12.39%,到11日中午,因风口烧坏停炉。 修复风口后12日重新开炉。最初曾试验硅铁含硅能否突破40%,到13日只得到最高含硅 34.95%的硅铁。14日改用第二阶段的冶炼制度,果然稀土含量又顺利升高到10%左右,即 表中的第三阶段,证明第二阶段的结论是可信的。15日进一步增加配料中稀土渣用量,未获 稀土含量进一步升高的效果。风压明显上升,炉况不顺,渣量显著增多,最后又因风口烧坏, 制氧机出故障,被迫停止试验。这个第四阶段表中未列。 三个阶段指标处于稳定期间主婴工艺参数及指标见表2。:为了对比,表中第四行列出了 在这之前炼硅铁阶段的试验数据。 这次试验比较成功和有意义是第二和第三两个阶段。,但试验时间总的嫌短,有些问题还 要进一步研究。初步可得出以下结论: 1.在试验高炉富氧和高风温条件下,用含RO,12%左右的原料,可以炼出含稀土金 属10%左右,含硅30%以上的铁合金。此时风口前理论燃烧温度〔1)为2500,℃左右,风口前 的氧化气氛不会使极易氧化的已还原的稀土和硅元素再度氧化,稀土氧化物在一般高炉中是 完全不还原的。 2. 在炉内已炼出含硅25%以上硅铁的配料基础上,加入含R.Oy的原料,其他过程参 数不变,不但R.Oy可以部分还原进入硅铁,而且能促进硅的还原。合金中含硅可以提高5% 左右或更多,经济上因而是合理的。 3.冶炼R-Si-Fe合金和冶炼Fe-Si一样,煤气中挥发物多,炉喉上升管容易结粮或 增寒,高炉容易悬料,这是一个需要进一步研究解决的问题。 38
高炉有风 口 一 个 , 斜 侨 料 车上料 , 炉顶 单钟装 料 , “ 米 时 制 氧机一 台 , 氧气兑入 冷风 管后 经热 风 炉加热 后入炉 。 石球热 风炉 两 坐 , 。 ℃ 风 温 。 高 炉用 风 机为罗茨 号 , 小 时出铁一冬 试验时间脚啤 、 “ 即一‘ 日 、 。 烧炉 用 柴 油 高炉 煤气 全 部放 散 , 可 提 供 风 量为 米 分 , 风压 。 。 毫米 , 约 举验 用原 料葬分见 表 ‘ 表 ‘惊料成份表 ’ 写 、 本 《 物 料 全 尽 炙呱 枯 “ 环 ‘ 。 “ 、 自由 。 」口︸ ,自 了八曰甘口匆︸ 浮 曰厅,口︸‘﹄了 廿﹄ 几﹃︸甘甘 … , 任氏」月 ︺自匕,,六 竹乙门任︸了刀 … 诊 ,‘ 。,﹃ ,土一 龙烟 贫矿 金 属 化球团 稀土 渣 石灰石 焦 炭灰 分 硅石 , ’ ’ 一 ‘ 日 ‘ 悦月 自,山汽 洲 。 。 八口,闷 一 曰 一 · ’ ‘ 一 公 · 焦炭工业 分析 , 固 , 挥发 分 , ‘ 灰 份 , 试验 先后两次开炉 分 吗个阶段 。 第一阶段 紧接原 来炼硅 铁试验 , 原来硅铁含硅 “ “ 写左 右 。 为 了炼稀土硅 铁合 金 , 其 他继 续未变 , 只是在配料中增加了稀土渣 · 变料后第 一个显著 变 化是合 金 中 含硅 量迅速增加 达到 。 环或更 多 , 但这 一阶段稀土 元素始终不终过 “ · 一 为了提高合 金稀土 含量 , , 因富氰积风温已无潜力 , 第二阶段每批 炉料 稀土 渣 用 量 增加 了 , 邮 · 增加 到 公 斤 批 , 配料碱度由 增大 到 矶碑 , 果井卜 其 它未 改 , 稀土 含 量顺利地升高到,” 万左右卜最高 ‘ “ 声” , 到“ 日中午 , 因风 口 烧坏停炉 。 修复风 口 后 日重新开护 · 最 初 曾试验硅 铁 含硅 能 否突破 , , 到 日只得到最高含峰 “ 扎 的硅 铁 。 一 月改用 第二 阶段的冶炼 制度 , 果然稀土 含量又顺 利升高 到 只 左右 , 即 表 中的 第三 阶段 , 证 明第 二 阶段 的结论是 可信的 。 日进 一步增 加 配料 中稀土 渣用量 , 未获 稀土 含量进 一步升高的效果一 风压 明显上升 , 炉况不顺 , 渣量显著增孚,最后又 因风 口 烧坏 , 制氰机出故障 , 被迫停止试脸凡 这 个第四 阶段 表 中未 列 。 , 三个 阶段 指标处于稳 定 期间 主 要 工 艺 参数及 指标见 表 。 为 了对比 , 表 中第 四 行列 出了 在这之前练硅铁阶段 的试验数据 。 · 一 、 , 认 ‘ 这次 试验 比 较 成功 和有意义是第二御第三 两 个阶 段 。 ‘ 但试验 时 间总 的嫌短 , 有些 何题还 要 进 一 步研究 。 初步可得 出以 下结论,二 ’ 厂 、 在试验 高炉 富氧和高风温条件下 , 用 声 二 。 , 左有的 原料 , 可以炼出含稀土 金 属 左 右 , 含硅 以 上的 铁合 金 。 此 时风 口 前理 论 燃 烧温度 〔约 为 ℃ 左右 , 风 口 前 的 氧 化气氛 不会 使极 易 氧化的 已还原 的 稀土 和 硅元 素再度氧化 , 稀 土 氧化物 在一般高炉 中是 完 全 不 还原 的 。 在炉 内 已 冻出 含硅 以 上硅 铁的 配料 基 础 上 , 加入 含 二 , 的原 料 , 其 他 过 程 参 数不 变 , 不 但 二 , 可 以 部分还原 进入硅 铁 , 而 且能促 进硅的 还原 。 合 金中 含硅可以 提高 左 右 或更 多 , 经济 上因而 是 合理 的 。 堵来 , 冶 炼 一 一 合 金 和 冶炼 一 一样 , 煤 气 中 挥发 物多 , 炉喉 上升管容易 结 瘤 或 高炉容易 悬料 , 这 是一个需要进一步 研究解 决的 问题
表2 项 目 硅铁 硅铁 冶炼 项 目 炼 指标达到稳定后 Fe 63.3 51.45 54.6567.8 小时 44 10 8 48 Ca 0.14 0.47 0.23 出铁次数 24 5 24 炉渣成份% 配料,公斤/批 CaO 29.7 38.211.36 焦炭 10 10 10 10 SiO2 45.87 38.37/ 贫铁矿 2.5 2.5 3 MgO 2.44 2.7443.95 硅石 0.5 0.5 Al203 1.95 2.5413.94 稀土渣 2.5 3.5 3.5 R:Oy 8.64 7.65 炉料CaO/SiOz 0.37 0.48 0.51 0.006 Cao/SiO2 0.65 1.1 0.26 风温℃ 1060 1080 1090 1030 渣合金比 1.4 0.8 0.750.26 富氧,% 31 31 31 32 实际焦比 6.1 6.62 5.82 炉顶煤气,℃ 275 300 290 300 计算焦比 5.5 5.2 4.5 5.5 CO 54 52 一 冶炼强度 3.6 4.5 5.7 4.1 C02 1.0 0.9 利用系数 0.66 0.86 1.3 0.75 02 1.9 1.1 η稀土 21.9 59 60,2 铁合金成份% Si的挥发% 33 36 40 混合R 2.6 9.8 8.8 Ca的挥发% 40 50 Si 31.6 30.1 30.4 30.3 氧耗米3/吨 1300 1260 1100 1300 二、稀土氧化物还原的热力学和机理 表3及图1是几种氧化物的生成自由能〔2)、〔3)。 从图1和表3可以看到,最主要的稀土氧化物(CeO2,La2Oa)的稳定性和Mg0及 A1O3的稳定性接近,比SO2更稳定,因而在一般高炉冶炼中不能还原,全部留在炉渣 中。 表3 氧化物的生成自由能表 △H298 S°卡/克分子 化合物 生 成 反 应 卡/克分子氧 氧化物 △F卡/克分子氧 A1203 4/3A1+02=2/3A1203 -262000 12.2 -257500+44.3T CaO 2Ca+02=2Ca0 一303400 9.5 -380250+98.24T MgO 2Mg+O2=2MgO -292200 6.44 —363400+102.6T CeO2 Ce+O2=CeO2 -260200 17.7 -245000+44.0T La:O3 4/3La+02=2/3Laz0g -297100 20.38 -284800+66.3T SiO2 Si+O2=SiO2 一205600 11.2 215470+47.73T Co 2C+02=2C0 -52840 47.3 53400-41.90T 39
项 目 硅 铁 皿 冶炼 硅冶一 炼铁 表 项 目 白任月 任月︸ 阅 曰,人‘ 石协八」件﹄月 任︸‘ 口内 匕 ﹄ 自山, 八内 月, 户 厅工‘ 训钊剑川 … … 训 邓跃仇正沃洲 ‘ 只︺曰︸口任怪 于 … 八怪匕生﹄八。︸一月了 生口八,主。匕 山 口八八甘,上一一 口 。甘比 。。。。 ﹄睽忍陌日厂土甘。卜任自拭八,﹁上︸,工匕,,八一 八 日阵 指标达 到稳定后 小时 出铁次数 配料 , 公 斤 批 焦炭 贫铁矿 硅 石 稀土 渣 炉料 风温 ℃ 富氧 , 炉顶煤气 , ℃ 铁合 金成份 混合 …︸ 月卜二之夕 ‘ 、 炉 渣 成份 二 渣合 金 比 实际焦 比 计算焦 比 冶炼 强度 利用 系数 叼稀土 的挥发 的挥发 氧耗 米 “ 吨 一 ‘ , 二 、 稀 土氧化物还 原 的热力学和机理 表 及 图 是几 种氧化物的生 成自 由能 〔 〕 、 〔 〕 。 从 图 和 表 可 以 看到 , 最主要的稀土 氧化物 , 。 的稳 定 性 和 及 。 的稳定性接近 , 比 更稳定 , 因而 在一般高炉冶炼 中不能 还原 , 全 部留在炉渣 中 。 表 氧化物的生 成 自由能表 一 , 一 - 一 化合 物 生 成 反 应 △ - …卡 克分子 氧 一 一 一 一 …一 …一 一 。 卡 克分子 氧 化物 ℃ 韦 二 。 一 一 一 一 一 一 一 一
稀土铁合金冶炼是一个新领域,过去没人做过系统的理论研究,很少现成资料可供参 考,我们的研究工作也刚开始。下面所作初步分析,目的是避免在探素试验中走弯路,帮助 掌握住大方向。 根据试验高炉已炼出稀土合金的事实,高炉内主要还原剂既然是炭素,第一种可能的还 原反应是: ·Ce02+2C=Ce+2CO (1):· △F、9,=191600-85.90T 反应(1)向右进行要求T≥2230K,虽然这个温度在电炉和富氧高风温高炉中不难 达到,但因铈是很活泼的金属,高温下会被别的氧化物氧化,必须与其他元素生成合金才能 得到保存。 高炉内RxOy还原最先生成的可能是炭化物,但我们只掌握其他一些炭化物的生成自由 能数据,如FeaC,MngC,SiC,Al,Cg,TiC(排在后面的愈稳定),却缺乏稀土炭化 物的数据,故不能计算生成竣化稀土的还原温度及其热力学参数。 既然炉斜中配期有大量SiO:,完金可以设想和生产Fe-Cr-Si,Fe-Mn-Si及Fe-Al -Si等复合铁合金一洋,稀土的炭化物将由硅化物所代替,合金的含炭量将随含硅量升高而 逐渐减少。即: -65 -20 2E*9,三20 -ioo -/20 40 Vcr to =3cr05 gM丝+0-2M0 02=03 02=02 200 2 Ce 02 F馋美 K弗莫 26 1 2B0 2Ca 300 0 2004o0600B00100g1200f403f68e18002000220024o0c 图1有关几种氧化物标准生成自由能与温度的关系 40
稀土铁合金 冶炼是一个新领域 , 过去没人做过 系统 的理 论研究 , 很 少 现成 资料 可 供参 春 ‘ 我们的 研究工作也 刚开始 。 下面所作初 步分析 , 目的 是避免 在探 索试验 中走弯路 , 帮助 掌握住大方 向 。 根据试验高炉 已炼出稀土合 金的事实 , 高炉内主要 还原 剂既 然是炭 素 , 第一种 可能的还 原 反应是 ‘ 、 、 、 △ 兮 。 一 反应 卜 向右进 行要求 七 “ , 虽 然这个温度 在 电炉和 富氧高 风 温高炉中不难 达到 , 但因 饰是很活泼的金属 , 高 温下会 被 别的氧 化物氧化 , 必须 与其他元素生 成合金才能 得到保存 。 高炉内 还 系最先生 成的可能是 炭 化物 , 但 我们只掌握其 他一些 炭 化物的生 成 自由 能数据 , 如 , , , , ‘ , 纽 排 在后面 的愈 稳定 , 却 缺 乏稀土炭化 物 的数据 , 故 不 能计算 生成 炭 化稀土 为还原 温度及 其 热力学 参数 。 , 护 · 既 然炉 抖 中配加有大 量 , 完 全可 以 设想 和生 产 一 一 , 一 一 及 一 一 等复合 铁合 金一 洋 , 稀 土 的炭 化物将 由硅 化物所代替 , 合 金 的 含炭 量将随 含硅 量 升高而 逐渐 减 少 。 即 卜 、 布 砂口户尸产 护尸, 丫 尸尸 尸洲尸 尹洲 焦分 ‘ 尸 户洲尸 声尸尸 齐 户 七二二‘ 厂 尹尸多 尸 夕 一 尸洲 件 产 二岌好 乡 尸沪尸 马言 》 护乡 沪勺 户 、 、 、 尸 弓 洲 乡 洲产 夕 尸 ,、 卜 ’ 之 汤兽天 丫 犬 娜炎 · , 洲 图 有 关 几 种 氧化物标 准 生成 自由 能与沮 度 的关系
::〔Fe-Cr/Mn/R-C)n+〔Si)→(Fe-Cr/Mn/R-Si)n+石墨炭 M.C.MarcnMek0曾经这样总结〔4)“存在于一切铁合金中的合金元素不是炭化物就 是硅化物。”因为炭和硅都属周期表中第四族元素,这种类比是有根据的。还原的顺序可以 概括为: (1)氧化物+炭=炭化物+C0, (2)炭化物+SO2+炭=硅化物,+CO (3)硅化物+氧化物=金属+Si02, 在我们的试验中,没加稀土渣之前,硅铁含硅总在2530%之间徘徊,加稀土后,其他 未变,含硅升高5%以上,说明稀士的还原能促进SiOz的还原。 下面再讨论硅铁中硅作为稀土氧化物还原剂的热力学和动力学问题。 国内目前生产稀土硅铁的电硅热法用75%硅铁作还原剂,在造成高碱渣的条件下获得合 金。其反应可写成: (CeO2)渣+(Si)ee=〔Ce)st-F。+SiOz (2) △Fc2)=△Fc2)°+RTln_as1o2.ace aceo2.as1 由表(1)数据可以算出: AF?:=29530+3.73T。这就表明在任何温度下不可能用纯态硅还原纯态C0:得到纯 态金属铈。 要使反应(2)向右进行,必须使△F(2)中的活度商远远小于I,即尽可能减小a。e, as1o2和提高aceo2及asi,在生产上这就要求, (A)使用含CO2(RxOy)高的原料,使]含硅多的硅铁作还原剂。 (B)降低SiO,活度的最好办法是造碱性渣;电炉二步法炼稀土铁合金就是这样做 的。最早把这个原理用于工业生产是用硅铁还原MgO制造金属镁,叫Pidgeon法。 Pidgeon与Toguru最早发现,用焙烧过的白云石比用镁砂作原料好得多。因为白云石除 MgO外还含CaO,能降低渣中SiO,的活度。 为了定性地说明问题,设反应(2)中Ce02,Si,Si0,都是标准态,到1500℃时 △Fc2)°=-36140卡△Fc2)=36140+4.576×17731gaca,△Fc2)≤0的条件是ace≤ 10一·,铁合金中等于基本不含铈。 1.0 同样,当有CaO存在时 CeO,+2CaO+Si=Ca2SiO+Ce (3) 0.8 △Fc3)°=670+2.55T,1500℃时, △Fc3)°=3815卡,比△F(2°小32225卡。也 asi 假定CeO2,CaO,Si,Ca,SiO,为标准态则 △Fc3)=△Fc3)+4.576×17731gac。=3815 aLe0.4 +81237gaco 0.2 △Fc33≥0条件是ac≥0.337。合金中稀 土元素含量比不加CaO要高1000倍以上。 在我们的试验中,炼硅铁用的炉渣很酸(表 0.2 4 a60.81.0 Nci 2配料中Ca0/Si02<0.1,炉渣CaO/Si02 =0.26)而炼稀土铁合金配料中CaO/SiO2 图2Si-La二元系话度1600℃ 41
〔 一 尽工 一 〕 。 〔 〕, 一 一 。 石墨炭 玫。 洲 卫 助 曾经这 样总结 〔 〕 “ 存在于一切 铁合 金 中的合 金元素不是炭化物就 是硅 化物 。 ” 因为炭 和硅都 属周 期表中第 四 族元 素 , 一 这 种类比是有根据的 。 · 还原的顺序可以 概括 为 氧 化物 炭 二 炭 化物 , 炭 化物 炭 硅 化物 , 硅 化物 氧 化物 金属 乞, 在我们 的试 验 中 , 没加稀土 渣之前 , 硅 铁 含硅 总 在 一 之 间徘徊 , 加稀土后 , 其他 未变 , 含硅 升高 以 上 、 说明稀土的还原 能促进 的还原 。 下面 再讨论硅 铁 中硅 作为稀土氧化物还原 剂的热力学和 动力学问题 。 国内目前生产稀土硅 铁的 电硅热法 用 硅 铁作还原 剂 , 在造成高碱渣的条件下获得合 金 。 其反应 可写成 渣 〔 注〕 。 〔 〕 。 一 。 △ 。 △ ” 一 以 名 由表 心‘ 一 救据 可以算出 卜 妙场 一 娜 叭 这 就 表明在任何温度下不 可能 用纯态 硅 还原 纯态 。 得到纯 态 金属饰 。 要 使反应 向右进行 , 必须 使△ 中的活度 商远远小于 , 即尽 可能减小 。 , 。 和提高 。 及 , 在生产 上这 就要求 , 使用 含 高的原料 , 使用 含硅 多的硅 铁作还原 剂 。 降低 活 度的 最好办法 是造碱性渣 电炉二 步法炼 稀土 铁 合 金 就 是这样做 的 。 最早把这 个原理 用 于工业 生产 是用硅 铁 还原 制造 金 属 镁 , 叫 法 。 与 最早发 现 , 用 焙烧过的 白云 石 比用锋砂作原 料好得 多 。 因为 白云 石除 外 还 含 , 能 降低渣 中 的活度 。 为 了定性地说 明问题 , 设反 应 中 , , 都 是标准态 , 到 。 ℃ 时 △ ‘ , 。 二 卡 △ 。 二 。 。 。 , △ 。 三 的条件是 。 三 犷“ ‘ , 铁合 金 中等于基本不含饰 。 同样 , 当有 存 在时 二 一 △ 。 , ℃ 时 , △ 。 卡 , 比 △ 吐 。 小 卡 。 也 假定 二 , , , ‘ 为标准态 则 。 △ 了 。 。 △ 互 条件是 。 。 全 。 合 金中稀 土元 素含量 比不加 要高 倍 以 上 。 在我们 的试 验 中 ,炼硅 铁用 的炉渣很 酸 表 配料 中 , 炉渣 而炼 稀土 铁合 金 配料 中 月 月 了 , · 名 义 , 丫、 子 次 一 价’ 图 一 二 元 系活度 ℃
为0.5左右,炉渣Ca0/Si02=0.8~1.0。高炉法造渣碱度不如电炉二步法高,这是考虑同 时保证还原SO2的需要,采用折中的碱度。高炉法最合适的碱度需要进一步研究。 :·3.怎样降低合金中铈的活度呢?看来合金中的硅是降低ac的最有力因素。 图2是S-La二元系中硅和镧的活度资料〔5),对劳乌尔定律有较大的负偏差。:前人没 有提供Fe-La/R-Si三元系的资料,图2只能说明某种趋向。 图3是Si-Mn-Fe三元系 的活度资料〔6)。从图看出:同 样的含锰量,增加硅使锰的活度 59 减小,同样的含硅量,增加锰 0.2 08 25 使硅的活度减小。对于Fe-R-Si 0.19 体系,可以推测,和锰一样,低 d.4 浓度的稀土元素在复合硅铁合金 中的活度也是很小的,硅降低希 0.6 0.4 土的活度,稀土也降低佳的活 度,我们试验中,硅,钙,锰, 0.8 50 0.2 铝大量挥发损失于煤气中,只有 稀土元素挥发损失最少。 Fe 0.2 04 a.8 Mn 由于以上种种因素,反应(2) 向右进行成为可能。 Fe,Mn,Sr(死分蚊) [图4是二阶段含稀土元素 图3铁,经,硅在其溶体中的活度 12%的台金图片,其中凹下部份为FeSi及RSi.的交替共晶组织。 4图试验高炉稀土硅铁合金(12%稀土元素)显微组织(×150反射光) 42
〔 一 尽工 一 〕 。 〔 〕, 一 一 。 石墨炭 玫。 洲 卫 助 曾经这 样总结 〔 〕 “ 存在于一切 铁合 金 中的合 金元素不是炭化物就 是硅 化物 。 ” 因为炭 和硅都 属周 期表中第 四 族元 素 , 一 这 种类比是有根据的 。 · 还原的顺序可以 概括 为 氧 化物 炭 二 炭 化物 , 炭 化物 炭 硅 化物 , 硅 化物 氧 化物 金属 乞, 在我们 的试 验 中 , 没加稀土 渣之前 , 硅 铁 含硅 总 在 一 之 间徘徊 , 加稀土后 , 其他 未变 , 含硅 升高 以 上 、 说明稀土的还原 能促进 的还原 。 下面 再讨论硅 铁 中硅 作为稀土氧化物还原 剂的热力学和 动力学问题 。 国内目前生产稀土硅 铁的 电硅热法 用 硅 铁作还原 剂 , 在造成高碱渣的条件下获得合 金 。 其反应 可写成 渣 〔 注〕 。 〔 〕 。 一 。 △ 。 △ ” 一 以 名 由表 心‘ 一 救据 可以算出 卜 妙场 一 娜 叭 这 就 表明在任何温度下不 可能 用纯态 硅 还原 纯态 。 得到纯 态 金属饰 。 要 使反应 向右进行 , 必须 使△ 中的活度 商远远小于 , 即尽 可能减小 。 , 。 和提高 。 及 , 在生产 上这 就要求 , 使用 含 高的原料 , 使用 含硅 多的硅 铁作还原 剂 。 降低 活 度的 最好办法 是造碱性渣 电炉二 步法炼 稀土 铁 合 金 就 是这样做 的 。 最早把这 个原理 用 于工业 生产 是用硅 铁 还原 制造 金 属 镁 , 叫 法 。 与 最早发 现 , 用 焙烧过的 白云 石 比用锋砂作原 料好得 多 。 因为 白云 石除 外 还 含 , 能 降低渣 中 的活度 。 为 了定性地说 明问题 , 设反 应 中 , , 都 是标准态 , 到 。 ℃ 时 △ ‘ , 。 二 卡 △ 。 二 。 。 。 , △ 。 三 的条件是 。 三 犷“ ‘ , 铁合 金 中等于基本不含饰 。 同样 , 当有 存 在时 二 一 △ 。 , ℃ 时 , △ 。 卡 , 比 △ 吐 。 小 卡 。 也 假定 二 , , , ‘ 为标准态 则 。 △ 了 。 。 △ 互 条件是 。 。 全 。 合 金中稀 土元 素含量 比不加 要高 倍 以 上 。 在我们 的试 验 中 ,炼硅 铁用 的炉渣很 酸 表 配料 中 , 炉渣 而炼 稀土 铁合 金 配料 中 月 月 了 , · 名 义 , 丫、 子 次 一 价’ 图 一 二 元 系活度 ℃
三、高炉稀土元素回收率,氧化硅和氟化物的挥发 为了更具体地分析冶炼过程,对第三阶段试验做了物料平衡计算,结果列于表4。 表4 三阶段试验物料平衡表 重量 TFe CaO RxOy A12O3 MgO F2 项目公 批%公斤:%公斤%么斤!%公斤% 公斤:%公斤%公斤 物料 收入 焦炭 灭份 2.17522.20.486.330.137,37.50.815 18.20.3953.7:0.08 硅石0.5 96.320.482 稀土3.5 0.950.03341.711.4616.240.568 16 0.561.190.04200.70 铁2.5 矿 24.340.610.700.01759.281.48'10.850.3791.460.0360.60.015 小计8.675 1.123 1.614 3.335 0.379 0.991 0.1s5 0.70 进入 合金 TR0.18204 2.60654.651.1280230.04738140.625g Ca 0.083 进入 炉渣 2.08 38.210.79 38.370.797.650.15913.940.292.740.057 0.817 1.205 0.008 0.686 按表4中数据,每批料即论合金产量为 1.123 0.5465 =2.0时2斤,里论焦比208×:0- 4860公斤(湿焦)。 和一般高炉冶炼不同,CāO,MgO和A1():不但部分述原,还大量挥发进入煤气。只 有不还原的RxOy基本留在渣中,说 表5 元赘和化合物分配比 明RxOy是炉渣体系中最稳定和不挥发 的化合物。是计算理论渣量的基础(代 Fe RxOy Cao A1203 SiO2 替一般按CaO平衡计算渣量的方法)。 铁合金100 62.0 1 2 40 几种主要元素及化合物在渣、铁、 炉渣 0 36.0 48 28 24 煤气中的分配比如表5: 煤气 0 2.0 51 70 36 稀土金属回收率高达60%已接近矿 热电炉的效溶,后者为70%或更高。但要指出,由于其他元素大量挥发,二次渣含RxOy仍 43
三 、 高炉稀 土 元 素回 收 率 , 氧化硅 和氟化物 的挥 发 为 了更具体地 分析 冶炼过 程 , 对 第三 阶段 试验做 了物料 平衡计算 , 结 果列 于表 。 表 三阶 段试验物 料 平衡表 重 量 项 目公 斤 批 公 斤 ‘ 公 斤 公 斤 少 斤 公 斤 物料 收入 …公 斤 ‘…公 斤 焦炭 灭份 ‘ 「 ︷ 训︸一 门 硅 石 ‘ 嗯 匕︵八 稀 士 生月 匕八 渣 · … ‘ · ‘ · ‘ 。 “ · 贫铁 矿 · · ’ 小计 挂入 合 金 进入 炉渣 · 、 · … · , 八 人 。 。 。 ‘ 、 · 己乙 · 己 ︼, 廿‘飞一‘ 卜」 式爪勺八乃﹄对, ‘。 。 。 。言飞 。 ‘ · · 一 · · · 。力,丫 进煤入气 按 表 ‘ 中数据 , 每“ 米卜理 论 合 金产 量 为 犷 公 斤 湿焦 。 和 一般高炉冶炼不 同 , , 和 二 呢 么 斤 理 论 焦 比 不 但部 分还原 , 还大 量 挥发 进 入 煤气 。 只 有不还原 的 基 本 留在渣 中 , 说 明 是炉渣 体系中最 稳定和不挥发 的化合 物 。 是计算理 论渣量 的 基础 代 替一般按 平 衡 计算渣量 的方 法 。 几 种主要 元 素及 化合 物 在渣 、 铁 、 煤气 中的分配比 如表 稀 土金属 回 收率高 达 已接 近矿 表 元素和 化合物 分 配 比 甲, ‘ 。 滩︶」 悦︺,月 曰, 铁合 金 炉 渣 煤 气 , , 热电炉的效 率 , 后者为 或更高 。 但要 指 出 , 由于其 他 元 素大量 挥发 , 二 次渣 含 仍
高达7~8%,可以重新入炉利用,那样稀土回收率就更高。 炉料中随煤气逸出炉外最多的是SiOz(按重量),其次是CO2,A1zO3,最少的是 RxOy,但挥发率最大的是AIO3,其次是CaO,SiO2,也以RxOy为最少。所以,高 炉法冶炼Fe-R-Si比冶炼Ca-Si或Fe-Mn/Cr/Al-Si更为合理。 高炉内SO,还原主要发生在风口带以上温度高于1100℃地带。先生成SiC,然后生 成FeSi。 在炉内高温区,大虽生成易挥发的SO, SiO2+C=SiO()+CO △F°=149200-76.5T 算出1960°K,Ps1o=1大气压。 挥发的SiO在炉内上升有几种出路: (a)进一步被还原: Si0(气)+2C=SiC+C0,△F°=110600-4.66T (4) SiO(气)+C=Si+C0,△F°=12700-12.96T (5) 2Si0+CaO=Ca2SiO+Si (6) (b)沉积在上部温度较低的炉料表面並分解: 2Si0=Si0z+Si,△F°298=15300卡 (7) (c)随煤气逸出炉外,按(7)式分解或氧化,(3SiO+CO=SiC+2SiO2) 由此可见,大量生成SiO有利也有弊。一方面有利于硅本身和其他合金元素还原。另方 面也引起一系列麻烦,沉积于炉料空隙中的SO太多河能阻塞煤气流通道,导致难行和悬 料,逸出炉外的SO增多意味着原料和燃料消耗增多,恶化技术经济指标。此外还增加煤气 除尘困难,堵塞煤气管路和影响热风炉寿命。 电炉冶炼工业纯硅时,煤气带走的硅量多到回收硅量三倍之多。我们试验中,挥发损失 为36%。 氟化物的挥发: 包头稀土渣含氟多到20%,氟化物的挥发对冶炼影响也很大,我们试验过程中,炉料中 CO及Ai2O3大量挥发损失,他们是以什么形态离开高炉的呢?是否和SiF4一样,也是氟 化物呢?几种氟化物的参数见表6。 电渣炉电渣重熔使用CaF2-AIzO3渣系,渣的浑发损失也很大。据Masahiro等用质 表6 几种氟化物的熔点和沸点 氟化物 熔点K 沸点。K 氟化物 熔点K 沸点K BF. 145 173 TiFa 1500 1700 MgF: 1536 2500 MnFs 1350 1600 AlF2 1545 FeF: 1300 1600 SiF 178 CaFz 1691 2773 谱分析研究,挥发物中的氟化物主要是CaF和A1F:+(7)。 萤石与各种氟化物反应的通式可写成: CaF:+p Me.O=MeF+CaO (8) 44
高 达 一 , 可 以 重新入 炉利 用 , 那 样稀土 回 收率就 更高 。 炉料 中随煤气逸 出炉外 最 多的是 按 重 提 , 其 次 是 。 , 。 , 最 少 的是 , 但挥发 率最大 的是 。 , 其 次 是 , , 也 以 为最 少 。 所 以 , 高 炉法 冶炼 。 一 一 比 冶炼 一 或 一 一 更为 合 理 。 高炉内 还原 主要发 生 在风 口 带 以 上温度高 于 ℃ 地带 。 先生 成 , 然后 生 成 。 在炉 内高 温 区 , 大量 生 成 易 挥发的 , 气 资 一 △ “ 二 一 算出 , 、 。 大气压 。 挥发 的 在炉 内上升有几 种 出路 进 一步 被还原 气 , △ “ 一 气 , △ “ 一 沉积 在上部 温度 较低的炉料 表 面 亚 分解 , △ “ 。 。 二 卡 随 煤气 逸 出炉外 , 按 式 分解 或氧 化 , 由此 可见 , 大量 生成 有利 也 有弊 。 一方 面有利 于硅 本身和 其 他 合 金元 素还原 。 另方 面 也 引起一系列麻烦 , 沉积 于炉料 空 隙 中的 太 多 一 可能 阻塞 煤气 流 通道 , 导 致难 行和 悬 料 , 逸 出炉外 的 增 多意味 着原 料 和 燃 料消耗 增 多 , 恶 化技 术 经济指标 。 此 外还增 加 煤 气 除尘 困难 , 堵塞 煤气管路 和 影 响热风炉寿 命 。 电炉冶炼 工业 纯硅 时 , 煤气带走 的硅 量 多到 回 收硅 量三倍之 多 。 我们 试 验 中 , 挥发损 失 为 。 氟化物的挥发 包头稀土 渣 含氟 多到 , 氟 化物 的 挥发 对冶炼 影 响 也很大 , 我们 试 验过程 中 , 炉 料 中 及 大量 挥发损失 , 他 们 是 以 什 么形态 离开 高 炉的 呢 是 否 和 一 样 , 也 是 氟 化物呢 几 种氟化物的 参数见 表 。 电渣炉 电渣重熔 使用 一 。 渣 系 , 渣的 挥发 损 失 也 很大 。 据 。 等用质 表 几种 氟化物 的熔 点 和 沸点 氟 化 物 熔点 “ 沸点 “ 氟 化 物 熔点 “ 沸 点 。 。 韶 谱分析 研究 , 挥发 物 中的 氟化物主要 是 和 千 〔 〕 。 萤石 与 各种氟化物反应的通 式可 写 成 · 一 言 、 代
结果使Ca"从氟化物变为氧化物留在渣中。 Mashiro还研究了CaF和AlF,*的挥发机理。图5表示的是Na1o,=0,2,CaF:- A1.O3体系中,CaF+和A1F2蒸气压随时间和温度的变化。图5表明,温度自1100℃升高 到1450℃,AIF:+挥发速度物加很快,但CF+的蒸气压却保持不变。作者认为,这是因为 随着氟的挥发,渣系巾CaO的浓度和活度不断增大,而aA12oa不断减小的结果。 3CaF,+A12O3=2A1F3+3CaO (9) 图5上部表示的是质谱分析冷凝炉渣 中出现的晶相,随着过程进行,渣中CaO 1450℃ 的浓度不断增大。 我们试验高炉中,CaO和A12O3的 温 1100℃ 挥发率比SiO,的挥发还要火。F2的作 用外,是否存在其他机理需待研究。我们 知道,电炉生产硅钙合金时,CaO的挥发 损失也大于SiO:的浑发扮失,前者超过 50%,后者超过25%〔8)。 A=Al0s,C=Cao,CA6=Ca0.6Ak8 考虑到RxOy还原的热力学条件与 --一=-%=X=-以一一一× CaFt CaO和MgO还原条件很接近,高炉高温 区在RxOy被还原的同时,很可能出现 CaC2及CaSi等中间产物,这种中间产物 气 是RxOy很好的还原剂。 为了减少氟化物的挥发损失和改善高 炉顺行,研究稀土原料脱氟的工艺是有实 际意义的。试验期间,炉尘取样的分析为 48 2d20分 (%) 图5CaFg+A1e)g休系CaF和 A1F:+的挥发 Si0:A1.03 Cao MgO RExOy FeO E 粒度 化验成份 71.41 :5.48 15.33 2.69 0.22 1.11 96.77 1~…2μ 物料平衡 计算成份 41.0 24.6 30.9 2.8 0.2 100 两种成份差异仍比较大,可能是试样次数大少,状验时阀嫌短的结果。但!各种化物各 占多少的顺序还是一致的。(SiO:多,RxOy最少)只是A1:O在分析显著偏低。化 验的SiO:偏高,根据以往试险,可能有一些SiC被当作SiO2计算了。 四,理输焦比计算 0,3米3高炉冶炼试验实际焦比5.8,按理论产量计算为4.86都嫌过高。这个新工艺能否 45
结果 使 诗诱叹氟化物变为氧 化 物 留在渣 中 。 五 。 还 研究 了 “ ‘ 和 十 的 挥发 机理 。 图 表 示的是 。 。 二 , “ 。 体系中 , 和 十 蒸气压 随时 间和 温度的变化 。 图 表 明 , ‘ 温度 自 ℃ 升高 到 ℃ , 挥发速 度增 加很 快 , 但 的 蒸气 压却 保持不 变 。 作者认为 , 这 是 因为 随着氟的 挥发 , 渣 系 中 的浓 度和活度不断增大 , 而 “ , 。 。 不 断减小的结 果 。 。 图 上部表示的是质谱分析 冷凝 炉 渣 中 出现的 晶相 , 随 着过 程进 行 , 渣 中 的浓 度不断增大 。 我们 试 验高炉 中 , 和 。 的 挥发 率比 的 挥发还要大 。 除 的 作 用外 , 是 否存 在其 他机理 需 待研究 。 我们 知道 , 电炉生产硅 钙合 金时 , 的 挥发 损失 也大于 的 挥发 损 失 , 前者 超 过 , 后者超过 〔 〕 。 考虑到 还原 的热力 学 条 件与 和 还原 条件 很接近 , 高 炉高 温 区在 被还原 的 同时 , 很 可 能 出现 及 等中 间产 物 , 这 种 中 间产 物 是 很 好的还原 剂 。 为 了减 少氟 化物的 挥发 损 失和 改 善言 炉顺 行 , 研究稀土原 料脱 氟的工艺 是有实 际意义的 。 试 验期间 , 炉尘取 样 的分析 为 旦百 硫 ,茶夕口乞 哎勺 资心 堵 咬、 叹老勺。 火勺、 丈矽。 吞么 , 二 众 , 刀‘ 二众 ‘ 刀奋弓 , 一一 月 占 占 冲 冷洲 ,城 ,一 ,一 嗽 , 岛 宁 了 城一 一 一 月,性 十 义 声 蒸压气 浮 图 总 丫 矛口 分 子 ‘ 一 体 系 和 的择 发 乏 拉度 化验 成份 物料 平衡 计算成份 ‘ 飞 一 · … 一 夕 , 遭 弓 ‘ 了 一 卜 两种 成 份差 异 仍 比 较大 , 可 能是试 样次数 大 少 , 试验时 间嫌 短 的结 果 。 但 各种 软 化 物 各 占 多少 的顺序 还 是一 致的 。 最 多 , 最 少 只 是 。 在分析 中 显 著偏 低 。 化 验的 偏高 , 根 据 以 往 试 脸 , 可能 有一 些 被 当作 计算 了 。 四 、 理 箫 焦比 计 算 米 高炉 冶炼 试 验实际 焦 比 , 拉 理 论产量 计算为 都 嫌过高 。 这个新 工艺 能 否
投入实际生产,一要解决高炉顺行问题,二要解决焦比过高问题。 1976年我院小高炉试炼成功31%的硅铁,实际焦比高到7.7,当时经过理论计算〔10), 得出如果改为石钢23米3高炉的条件,焦比可以低到2.3的结论,1977年在试验高炉再-一次试 炼硅铁(含硅平均22%)焦比确实降到3.0,证明计算基本可信。用同样的方法,我们计算 了如果在石钢23米3高炉冶炼稀士一硅铁合金的理论焦比,作为进行扩大试验参考。有一 些条件因资料及数据不全,是假设的,故计算结果和实际可能有一定的误差。 1.计算的基本数据 (1)产品成份(%):Si-32,TR-10,A1-0.4,Ca-0.4,Mn-1.0,Fe-55。· (2)鼓风成份:0232%,水份1%,风温1050℃。 (3)护渣碱度:1.0(CaO/SiO2)。 (4)炉顶煤气温度:450℃。 (5)元素、化合物分配比(%) 合金 炉渣 煤气 Fe 100 0 0 RxOy 60 38 3 CaO 1 49 50 A1z03 1 29 70 SiO2 40 20 40 (6)高炉热损失:550000千卡/吨入炉焦炭。 (7)主要热化学数据: FeO→Fe 649千卡/公斤Fe C SiO,Si 5370千卡/公斤Si C Si02→Si05140千卡/公斤Si C Mn0→Mn1252千卡/公斤Mn C RxOy→R 1270千卡/公斤RE C CaO→Ca 6900千卡/公斤Ca O A1203+A13880千卡/公斤A1 CaF:挥发 106000千卡/公斤分子 A1F3挥发 72700千卡/公斤分子 2.计算结果 (1)C合;8公斤/吨(含C0.8%) (2)C直;663公斤/吨(包括Fe、Si合金,Si挥发,R,Ca,AI,Mn,等的还原) (3)C风计算:风中含02=0.32+0.01×±=0.325 每公斤风口C耗风2.88米9/公斤 46
投入 实际生产 , 一要解 决高炉顺 行 问题 , 二 要解 决焦比 过 高 问题 。 年我院小高炉试炼 成功 的硅 铁 , 实际 焦 比高 到 , 当时 经过 理 论 计算 以 〕 , 得 出如 果改为石钢 米 “ 高 炉 的条 件 , 焦 比可 以 低 到 的 结论 , 年在试验高 炉再一次试 炼硅 铁 含硅 平均 焦 比确实降到 , 证 明计算 基 木可 信 。 用 同样的方法 , 我们 计算 了如 果在石钢 米 “ 高护 冶炼稀土 - 硅 铁合 金 的理论 焦 比 , 作为进 行扩大 试 验参考、 有一 些 条件因 资料及 数据不全 , 是假 设 的 , 故 计算结果和 实际可能 有一定的误 差 。 计 算的 基本数据 产品 成份 一 , 一 , 一 , 一 , 一 , 一 。 住 鼓凤 成份 勺 。 写 , 水份 , 凤 温 ℃ 。 炉 渣碱度 。 誉 。 ‘ 炉顶煤气温度 ℃ 。 元 素 、 化合 物分 配 比 合 金 炉 渣 煤 气 ‘ 高炉热 损失 千卡 吨入 炉焦炭 。 主要热化学数据 , 千卡 公 斤 , 千卡 公 斤 , 千卡 公 斤 , 千卡 公 斤 , 千卡 公 斤 、 千卡 公 斤 , 千卡 公 斤 挥发 千卡 公斤 分 子 挥发 千卡 公 斤分子 计 算结 果 合 个 公 斤 吨 含 百 公 斤 吨 包 括 、 合金 , 挥发 , , , , , 等的还原 风 计算 凤 中含 义 含 每公 斤风 口 耗风 米 “ 公斤