Το Ferrochrome χαμηλής άνθρακα (LCFECR) είναι ένα κρίσιμο υλικό κράματος που παράγεται μέσω μεταλλουργικών διεργασιών που επικεντρώνονται στην ελαχιστοποίηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα, μεγιστοποιώντας την καθαρότητα του χρωμίου. Παρακάτω είναι μια επισκόπηση των μεθόδων παραγωγής του:
1. Πρώτες ύλες
Χρωμίου: Υψηλής ποιότητας χρωμίτη μεταλλεύματος (fecr₂o₄) ή συμπυκνώνεται με μεγαλύτερα ή ίσα με 40% cr₂o₃.
Αναγωγικοί παράγοντες: Coke, Anthracite ή Carbide πυριτίου (sic) για τη μείωση των οξειδίων του χρωμίου.
Ροές: Lime (CaO), πυριτικό (sio₂) ή δολομίτης για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών (π.χ. sio₂, al₂o₃).
Πηγές άνθρακα: Ηλεκτρόδια γραφίτη σε φούρνους ηλεκτρικού τόξου (EAFs).
2. Κύριες διαδικασίες παραγωγής
Α. Μέθοδος ηλεκτρικού τόξου (EAF)
Βήμα 1: τήξη:
Το χρωμιωτικό μεταλλεύμα, οι παράγοντες μείωσης και οι ροές αναμιγνύονται και φορτίζονται σε EAF.
Τα τόξα υψηλού ρεύματος (3-6 ka) παράγουν θερμοκρασίες μέχρι1.600 βαθμούς, Μείωση του Cr₂o₃ στο μεταλλικό χρωμίου:
CR2 O3 +3 C → 2CR +3 CO ↑
Η περιεκτικότητα σε άνθρακα ελέγχεται ρυθμίζοντας την αναλογία με αναγωγικού παράγοντα προς ενόχληση.
Βήμα 2: Διύψωση:
Οξυγόνο: Εισάγετε οξυγόνο στο τετηγμένο μέταλλο για να οξειδώσει τον υπολειμματικό άνθρακα και τις ακαθαρσίες (π.χ. Si, P):
C+O2 → CO/CO2 ↑
Εξαθίζοντας κενού: Αφαιρέστε τα διαλυμένα αέρια (π.χ. υδρογόνο, οξυγόνο) για να ενισχύσετε την καθαρότητα.
Β. Διαδικασία αργιλοθερμικής (θερμίτη)
Χρησιμοποιείται για παραγωγή μικρής κλίμακας:
Ένα μίγμα οξειδίου του χρωμίου, σκόνης αλουμινίου και οξειδίου του σιδήρου αναφλέγεται.
Το αλουμίνιο μειώνει το οξείδιο του χρωμίου εξωθερμικά:
CR2 o3 +2 al → 2cr+al2 o3+θερμότητα
Το προϊόν στη συνέχεια συνθλίβεται και προβλέπεται σε LCFECR.
Γ. Τήξη πλάσματος
Προηγμένη μέθοδος χρησιμοποιώντας φακούς πλάσματος:
Το πλάσμα υψηλής ενέργειας λιώνει το χρωμίτη και το μειώνει με άνθρακα.
Επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της περιεκτικότητας σε άνθρακα (μικρότερη ή ίση με 0. 1%) και ελαχιστοποιεί τις ακαθαρσίες.
3. Βασικές παραμέτρους διαδικασίας
Θερμοκρασία: Διατηρείται στο1.500-1.600 βαθμούςΓια να εξασφαλιστεί η αποτελεσματική μείωση.
Έλεγχος άνθρακα:
Περιορίστε τις πηγές άνθρακα (π.χ., χρησιμοποιήστε οπτάνθρακα χαμηλών εκπομπών άνθρακα).
Η αποκατασκευή μετά τη σμίξη μέσω της φυσίας οξυγόνου ή της θεραπείας κενού.
Σκωρία:
Ρυθμίστε τη σύνθεση της σκωρίας (βασική {{0}} cao/sio₂ ≈ 1,5-2,0) για να παγιδεύσουν ακαθαρσίες.
4. Υποπροϊόντα και διαχείριση αποβλήτων
Σκωρία: Περιέχει sio₂, al₂o₃, και μη αντιδράσεις ροές. χρησιμοποιείται στην παραγωγή τσιμέντου.
Σκόνη: Που συλλαμβάνεται μέσω βαγονιών ή ηλεκτροστατικών κατακρημνίσεων. Περιέχει οξείδιο του χρωμίου (III), ανακυκλωμένο ως πρώτη ύλη.
Εκπομπές: SO₂ και τα σωματίδια έχουν καθαριστεί ή φιλτραριστεί για να πληροί τα περιβαλλοντικά πρότυπα (π.χ. ΕΕ BREF, EPA).
5. Ποιοτικός έλεγχος
Χημική ανάλυση: Φασματομετρία (ICP-OES) για την επαλήθευση CR μεγαλύτερη ή ίση με 6 0%, C μικρότερη ή ίση με 0,1%.
Φυσική δοκιμή: Ελέγξτε την πυκνότητα, το σημείο τήξης και τις μαγνητικές ιδιότητες.
Συμμόρφωση με τα πρότυπα: ASTM A/ASME A29, EN 1913, ή GB/T 4009.
