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微碳铬铁

来源:内蒙古日升智博有限责任公司

时间:2021-11-17 14:52:17

一种含铬的铁合金。以 铬矿、石灰 (石灰石或萤石)、碎焦为原料,经电 炉冶炼获得。主要用作冶炼铬钢和镍铬钢的合金元 素加入剂,也可用作冶炼铬钢的脱氧剂。按含碳量 不同可分为碳素铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁和微碳铬铁等。

微碳铬铁主要用于生产不锈钢、耐酸钢和耐热钢。冶炼方法有电硅热法和热兑法等。

铬铁依据其碳含量不同分为碳素铬铁和中、低、微碳铬铁4种。碳素铬铁作为含碳较高的滚珠钢、工具钢和高速钢的合金剂,可提高钢的淬透性,增加 钢的耐磨性和硬度,还可作铸铁添加剂,改善铸铁的耐磨性和提高硬度,同时能使铸铁具有 良好的耐热性。微碳铬铁适用于炼钢中作为合金元素加入剂。 

波伦法冶炼微碳铬铁

又称“热兑法”。是一种炉外脱硅法冶炼微碳铬铁。 1938年法国人波伦研究成功的一种在铁水包内用硅质还原剂还原铬矿-石灰 熔体中的铬、铁而生产微碳铬铁的方法。一般用两台不同的电炉分别熔炼得到 液态硅铬合金和铬矿-石灰熔体,然后在反应罐内将二者混合,依靠原料的显 热和化学反应放的热来维持冶炼过程的高温,得到含碳较低的产品。主要物理 化学反应原理与电硅热法生产微碳铬铁相同。

与电硅热法比较工艺上的特点 是:(1)由于硅质还原剂不再受到精炼炉电弧高温作用,减少了硅的氧化、挥发 损失,硅的利用率可接近100%;(2)产品在反应罐内生成,避免了碳质电极对 合金的污染,可获得含碳<0.03%的产品;(3)铬的回收率可比电硅热法高 10%,达到95%左右,同时由于利用了硅铬合金的显热、潜热,可降低产品单 位电耗,总成本比电硅热法低10%;(4)对电炉容量及出炉时间的匹配、调度 要求较高,同时要有高大的厂房和较强的吊运能力。按热兑方式及硅铬合金加 入方式的不同,波伦法又进一步分为一步热兑、二步热兑、三步热兑、固态硅铬 还原热兑等方法。

电硅热法生产精炼铬铁

它是将铬矿、石灰、硅铬合金加入电弧炉中冶炼 精炼铬铁的方法。由于冶炼过程中所需的热能是由电热和硅氧化放出的热构 成的,故名电硅热法,又称“脱硅法”。电硅热法生产精炼铬铁的操作工艺有:集中加硅铬合金 生产工艺、混合加硅铬合金生产工艺、分批加硅铬合金生产工艺和铬矿(或石 灰)铺底硅铬合金引弧工艺等。

真空固态脱碳法

别称“真空微碳铬铁”。高碳铬铁在真空 电阻炉中用氧化剂(氧化铬铁,氧化铁,二氧化硅等),氧化其中的碳化物而制 得。主要用于炼钢中的铬元素添加剂。还可作为制取氮化铬铁、纯净铬铁的原料。

按含碳量高低,分为:ZKFeCr67C0.010、ZKFeCr67C0.020、ZKFeCr65C0.010、ZKFeCr65C0.030、ZKFeCr65C0.050、ZKFeCr65C0.100等牌号 的真空法微碳铬铁。它是以高碳铬铁为原料,经过破碎,球磨,氧化焙烧,配料, 混料(加入粘结剂),成型,干燥,真空冶炼等生产出合格的真空法微碳铬铁。真 空电阻炉内真空度抽到66.66 Pa以下,电炉即可送电,为缩短冶炼时间,冶炼 前期采取快速升温,使料面温度达到脱碳反应温度(1400℃),然后调整炉用电 压,控制料面温度在1400℃—1450℃之间,同时真空泵把脱碳反应产生的大 量CO气体排出炉外,保证炉内脱碳反应彻底。产品单位电耗3600 kWh/t— 3700 kWh/t。产品合格率在98%以上。

微碳铬铁的真空处理

微碳铬铁含有占体积30%的气体(主要是N2气和 H2气),用于炼钢时会浮在钢水与渣的界面上,使铬的烧损增加、回收率降低; 含有气泡的铬铁合金在破碎和包装时,会造成大量的金属损失。微碳铬铁的真 空处理就是为了减少合金气体含量而采取的浇铸工艺。它是将盛满液态铬铁 的铁水包放入真空室中,密封后,用真空泵抽气约5分钟至7分钟,真空度达 10.6 kPa—13.3 kPa,然后破坏真空,取出铁水包,再进行浇铸,即可达到减少 夹杂及气体的目的,并且表面光滑平整,减少破碎及包装损失。

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