基本介紹
介紹,冶煉方法,波倫法冶煉微碳鉻鐵,電矽熱法生產精煉鉻鐵,真空固態脫碳法,成分組成,微碳鉻鐵的真空處理,
介紹
鉻鐵依據其碳含量不同分為碳素鉻鐵和中、低、微碳鉻鐵4種。碳素鉻鐵作為含碳較高的滾珠鋼、工具鋼和高速鋼的合金劑，可提高鋼的淬透性，增加 鋼的耐磨性和硬度，還可作鑄鐵添加劑，改善鑄鐵的耐磨性和提高硬度，同時能使鑄鐵具有 良好的耐熱性。微碳鉻鐵適用於煉鋼中作為合金元素加入劑。
冶煉方法
波倫法冶煉微碳鉻鐵
又稱“熱兌法”。是一種爐外脫矽法冶煉微碳鉻鐵。 1938年法國人波倫研究成功的一種在鐵水包內用矽質還原劑還原鉻礦-石灰 熔體中的鉻、鐵而生產微碳鉻鐵的方法。一般用兩台不同的電爐分別熔煉得到 液態矽鉻合金和鉻礦-石灰熔體，然後在反應罐內將二者混合，依靠原料的顯 熱和化學反應放的熱來維持冶煉過程的高溫，得到含碳較低的產品。主要物理 化學反應原理與電矽熱法生產微碳鉻鐵相同。
與電矽熱法比較工藝上的特點 是：（1）由於矽質還原劑不再受到精煉爐電弧高溫作用，減少了矽的氧化、揮發 損失，矽的利用率可接近100%；（2）產品在反應罐內生成，避免了碳質電極對 合金的污染，可獲得含碳<0.03%的產品；（3）鉻的回收率可比電矽熱法高 10%，達到95%左右，同時由於利用了矽鉻合金的顯熱、潛熱，可降低產品單 位電耗，總成本比電矽熱法低10%；（4）對電爐容量及出爐時間的匹配、調度 要求較高，同時要有高大的廠房和較強的吊運能力。按熱兌方式及矽鉻合金加 入方式的不同，波倫法又進一步分為一步熱兌、二步熱兌、三步熱兌、固態矽鉻 還原熱兌等方法。
電矽熱法生產精煉鉻鐵
它是將鉻礦、石灰、矽鉻合金加入電弧爐中冶煉 精煉鉻鐵的方法。由於冶煉過程中所需的熱能是由電熱和矽氧化放出的熱構 成的，故名電矽熱法，又稱“脫矽法”。電矽熱法生產精煉鉻鐵的操作工藝有：集中加矽鉻合金 生產工藝、混合加矽鉻合金生產工藝、分批加矽鉻合金生產工藝和鉻礦（或石 灰）鋪底矽鉻合金引弧工藝等。
真空固態脫碳法
別稱“真空微碳鉻鐵”。高碳鉻鐵在真空 電阻爐中用氧化劑（氧化鉻鐵，氧化鐵，二氧化矽等），氧化其中的碳化物而制 得。主要用於煉鋼中的鉻元素添加劑。還可作為製取氮化鉻鐵、純淨鉻鐵的原料。
按含碳量高低，分為：ZKFeCr67C0.010、ZKFeCr67C0.020、ZKFeCr65C0.010、ZKFeCr65C0.030、ZKFeCr65C0.050、ZKFeCr65C0.100等牌號 的真空法微碳鉻鐵。它是以高碳鉻鐵為原料，經過破碎，球磨，氧化焙燒，配料， 混料（加入粘結劑），成型，乾燥，真空冶煉等生產出合格的真空法微碳鉻鐵。真 空電阻爐內真空度抽到66.66 Pa以下，電爐即可送電，為縮短冶煉時間，冶煉 前期採取快速升溫，使料面溫度達到脫碳反應溫度（1400℃），然後調整爐用電 壓，控制料面溫度在1400℃—1450℃之間，同時真空泵把脫碳反應產生的大 量CO氣體排出爐外，保證爐內脫碳反應徹底。產品單位電耗3600 kWh/t— 3700 kWh/t。產品合格率在98%以上。
成分組成
類別 | 牌號 | 化學成分/% | ||||||||||||
C | Si | P | S | |||||||||||
範圍 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅰ | Ⅱ | Ⅰ | Ⅱ | Ⅰ | Ⅱ | ||||||
≥ | ≤ | |||||||||||||
微碳鉻鐵 | FeCr69C0.03 | 63.0-75.0 | 0.03 | 1.0 | 0.03 | 0.025 | ||||||||
FeCr55C3 | 60.0 | 52.0 | 0.03 | 1.5 | 2.0 | 0.03 | 0.04 | 0.03 | ||||||
FeCr69C0.06 | 63.0-75.0 | 0.06 | 1.0 | 0.03 | 0.025 | |||||||||
FeCr55C6 | 60.0 | 52.0 | 0.06 | 1.5 | 2.0 | 0.04 | 0.06 | 0.03 | ||||||
FeCr69C0.10 | 63.0-75.0 | 0.10 | 1.0 | 0.03 | 0.025 | |||||||||
FeCr55C10 | 60.0 | 52.0 | 0.10 | 1.5 | 2.0 | 0.04 | 0.06 | 0.03 | ||||||
FeCr69C0.15 | 63.0-75.0 | 0.15 | 1.0 | 0.03 | 0.025 | |||||||||
FeCr55C15 | 60.0 | 52.0 | 0.15 | 1.5 | 2.0 | 0.04 | 0.06 | 0.03 | ||||||
微碳鉻鐵的真空處理
微碳鉻鐵含有占體積30%的氣體（主要是N2氣和 H2氣），用於煉鋼時會浮在鋼水與渣的界面上，使鉻的燒損增加、回收率降低； 含有氣泡的鉻鐵合金在破碎和包裝時，會造成大量的金屬損失。微碳鉻鐵的真 空處理就是為了減少合金氣體含量而採取的澆鑄工藝。它是將盛滿液態鉻鐵 的鐵水包放入真空室中，密封后，用真空泵抽氣約5分鐘至7分鐘，真空度達 10.6 kPa—13.3 kPa，然後破壞真空，取出鐵水包，再進行澆鑄，即可達到減少 夾雜及氣體的目的，並且表面光滑平整，減少破碎及包裝損失。
