低碳铬铁的用途
中低碳铬铁用于生产中低碳结构钢、铬钢和合金结构钢。铬钢常用于制造齿轮和齿轮轴。铬锰硅钢常用于制造高压风机的叶片和阀板。
熔炼方法
中低碳铬铁的冶炼方法主要有两种:高碳铬铁精炼法和电硅热法。金属铬粉
高碳铬铁的精炼方法分为用铬矿精炼高碳铬铁和用氧气精炼高碳铬铁。铬铁矿精矿中使用高碳铬铁时,精炼渣具有较高的粘度和熔点,冶炼工艺温度必须较高。所以耗电量大,内衬寿命短,含碳量不易降低。用氧气吹高碳铬铁具有生产率高、成本低、回收率高等优点。
目前,传统的生产方法是电硅热法。电硅热法是在电炉造碱性渣的条件下,用硅还原硅铬合金中的中铬和铁的氧化物,从而制备中低碳铬铁。
吹氧中低碳铬铁
吹氧法精炼中低碳铬铁所用的设备是转炉,故称转炉法。根据供氧方式的不同,吹氧可分为侧吹、顶吹、底吹和顶底复吹四种。我国采用顶吹转炉法。
吹氧法是将氧气直接吹入液态高碳铬铁中脱碳,金属铬粉从而制备中低碳铬铁。
高碳铬铁中的主要元素是铬、铁、硅和碳,它们可以被氧化。高碳铬铁氧化吹炼的主要任务是脱碳和保护铬。当氧气吹入液态高碳铬铁时,由于铬和铁的含量占合金总量的90%以上,铬和铁首先被氧化,然后这些氧化物氧化合金中的硅。由于铬、铁、硅的氧化,熔池温度迅速升高,脱碳反应迅速发展。温度越高,脱碳反应越有利,可以抑制铬的氧化反应,合金中碳含量越低。
原材料
氧气顶吹精炼中低碳铬铁的原料为高碳铬铁、铬矿、石灰和硅铬合金。
转炉高碳铬铁液,温度要高一些,一般在1723K-1873K之间,铁水铬含量高于60%,硅含量低于1.5%,硫含量低于0.036%。铬矿作为造渣材料,要求铬矿中的SiO3含量要低,MgO和al2o 3含量要适当高一些,粘度不能太大。石灰也用作造渣材料,其要求与电硅热法相同。硅铬合金用于还原吹炼后期的高铬渣,一般可以使用粉碎后过筛的硅铬合金粉。
硅热法冶炼中低碳铬铁
电硅热法冶炼中低碳铬铁是在固定的三相电弧炉中进行的,可使用自焙电极,炉衬采用镁砖(干砖)。炉衬寿命短是中低碳铬铁生产中的一个重要问题。由于冶炼温度高(高达1650℃),炉衬寿命一般较短。
冶炼中低碳铬铁的原料是铬矿、硅铬合金和石灰。铬矿应为干的纯块矿或精矿粉,其中Cr2O3含量越高越好,杂质含量越低越好。铬矿中的磷含量不应超过0.03%,粒度应小于60毫米。硅铬合金应破碎,粒度小于30毫米,无渣。石灰应新鲜燃烧,氧化钙含量不低于85%。