Ferrokrom med låg kolhalt (LCFECR) är ett kritiskt legeringsmaterial som produceras genom metallurgiska processer som fokuserar på att minimera kolinnehållet samtidigt som kromrenheten maximeras. Nedan är en översikt över sina produktionsmetoder:
1. Råvaror
Krommalm: Högklassig kromitmalm (fecr₂o₄) eller koncentrerar sig med större än eller lika med 40% cr₂o₃.
Reducerande agenter: Koks, antracit eller kiselkarbid (SIC) för att reducera kromoxider.
Flödesflöden: Lime (Cao), kiseldioxid (Sio₂) eller dolomit för att ta bort föroreningar (t.ex. Sio₂, Al₂o₃).
Kolkällor: Grafitelektroder i elektriska bågugnar (EAF).
2. Huvudproduktionsprocesser
A. Electric Arc Furnace (EAF) Method
Steg 1: Smältning:
Krommalm, reducerande medel och flöden blandas och laddas i en EAF.
Högström (3–6 ka) bågar genererar temperaturer upp till1 600 grader, Reducera cr₂o₃ till metalliskt krom:
Cr2 o3 +3 c → 2cr +3 co ↑
Kolinnehåll styrs genom att justera reducerande medel-till-more-förhållande.
Steg 2: Refining:
Syreslans: Injicera syre i den smälta metallen för att oxidera kvarvarande kol och föroreningar (t.ex. SI, P):
C+O2 → CO/CO2 ↑
Vakuumavglasande: Ta bort upplösta gaser (t.ex. väte, syre) för att förbättra renheten.
B. Aluminotermisk (termit) process
Används för småskalig produktion:
En blandning av kromoxid, aluminiumpulver och järnoxid antänds.
Aluminium reducerar kromoxid exotermiskt:
CR2 O3 +2 Al → 2Cr+Al2 O3+värme
Produkten krossas sedan och screenas till LCFECR.
C. Plasmasmältning
Avancerad metod med plasmafacklor:
Plasma med hög energi smälter kromitmalm och minskar den med kol.
Möjliggör exakt kontroll över kolinnehållet (mindre än eller lika med 0. 1%) och minimerar föroreningar.
3. Nyckelprocessparametrar
Temperatur: Underhållen vid1 500–1 600 graderFör att säkerställa effektiv minskning.
Kolkontroll:
Begränsa kolkällor (t.ex. använd lågkolkoks).
Avkolning efter smältning via syreblåsning eller vakuumbehandling.
Slaghantering:
Justera slaggkomposition (basicitet {{0}} Cao/sio₂ ≈ 1,5–2.0) för att fånga föroreningar.
4. Biprodukter och avfallshantering
Slagg: Innehåller sio₂, al₂o₃ och oreagerade flöden; används i cementproduktion.
Damm: Fångad via baghus eller elektrostatiska utfällare; Innehåller krom (iii) oxid, återvunnen som råmaterial.
Utsläpp: SO₂ och partiklar skrubbas eller filtreras för att uppfylla miljöstandarder (t.ex. EU Bref, EPA).
5. Kvalitetskontroll
Kemisk analys: Spektrometri (ICP-OES) för att verifiera CR större än eller lika med 6 0%, C mindre än eller lika med 0,1%.
Fysisk testning: Kontrollera densitet, smältpunkt och magnetiska egenskaper.
Standards överensstämmelse: ASTM A/ASME A29, EN 1913 eller GB/T 4009.
