Koolstofarme ferrochrome (LCFECR) is een kritisch legeringsmateriaal dat wordt geproduceerd door metallurgische processen die zich richten op het minimaliseren van het koolstofgehalte, terwijl de chroomzuiverheid wordt gemaximaliseerd. Hieronder is een overzicht van de productiemethoden:
1. Grondstoffen
Chrome erts: Hoogwaardige chromieterts (fecr₂o₄) of concentraten met groter dan of gelijk aan 40% cr₂o₃.
Reducerende middelen: Coke, antraciet of siliciumcarbide (sic) om chroomoxiden te verminderen.
Fluxen: Limoen (Cao), silica (sio₂) of dolomiet om onzuiverheden (bijv. Sio₂, al₂o₃) te verwijderen.
Koolstofbronnen: Grafietelektroden in elektrische boogovens (EAF's).
2. Hoofdproductieprocessen
A. Electric Arc Furnace (EAF) -methode
Stap 1: smelten:
Chrome erts, reducerende middelen en fluxen worden gemengd en in een EAF geladen.
Hoge stroom (3-6 ka) bogen genereren temperaturen tot1,600 graden, Cr₂o₃ reduceren tot metalen chroom:
Cr2 o3 +3 c → 2cr +3 Co ↑
Het koolstofgehalte wordt geregeld door de verhouding reductiemiddel-tot-rore aan te passen.
Stap 2: Referen:
Zuurstof.: Injecteer zuurstof in het gesmolten metaal om resterende koolstof en onzuiverheden te oxideren (bijv. SI, P):
C+O2 → CO/CO2 ↑
Stofzuiger: Verwijder opgeloste gassen (bijv. Waterstof, zuurstof) om de zuiverheid te verbeteren.
B. Aluminotherm (thermite) proces
Gebruikt voor kleinschalige productie:
Een mengsel van chroomoxide, aluminiumpoeder en ijzeroxide wordt ontstoken.
Aluminium vermindert chroomoxide exotherm:
Cr2 o3 +2 Al → 2cr+al2 o3+warmte
Het product wordt vervolgens verpletterd en gescreend in LCFecr.
C. Plasma -smelten
Geavanceerde methode met behulp van plasmasorches:
Hoge energie plasma smelt chromieterts en vermindert het met koolstof.
Schakelt precieze controle over koolstofgehalte mogelijk (minder dan of gelijk aan 0. 1%) en minimaliseert onzuiverheden.
3. Belangrijke procesparameters
Temperatuur: Onderhouden op1500 - 1,600 gradenOm een efficiënte vermindering te garanderen.
Koolstofbeheersing:
Beperk koolstofbronnen (bijv. Gebruik low-carbon cola).
Post-smeltde decarburisatie via zuurstofblazen of vacuümbehandeling.
Slakkenbeheer:
Pas de slagcompositie aan (Basicity {{{0}}} cao/sio₂ ≈ 1.5–2.0) om onzuiverheden vast te leggen.
4. Bijproducten en afvalbeheer
Slak: Bevat Sio₂, Al₂o₃ en niet -gereageerde fluxen; gebruikt bij de productie van cement.
Stoffen: Gevangen via baghouses of elektrostatische neerslagers; Bevat chroom (III) oxide, gerecycled als grondstof.
Emissie: So₂ en deeltjes worden geschrobd of gefilterd om aan de milieunormen te voldoen (bijv. EU Bref, EPA).
5. Kwaliteitscontrole
Chemische analyse: Spectrometry (ICP-OES) om Cr groter dan of gelijk aan 6 0%te verifiëren, C minder dan of gelijk aan 0,1%.
Fysiek testen: Controleer dichtheid, smeltpunt en magnetische eigenschappen.
Normen van normen: ASTM A/ASME A29, EN 1913 of GB/T 4009.
