1870~1880年间,高炉生产的铬铁含30%~40%Cr,10%~20%C.穆瓦桑(H!Moissan)对电炉冶炼铁合金做了许多工作,并于1893年发表了在电炉内还原铬矿生产含67%~71%Cr,4%~6%C高碳铬铁的报道!用电炉取代高炉冶炼高碳铬铁是一个重大进步!1886年奥德斯杰纳(E!G!Odelstjerna)描述了瑞典用电炉生产含70%Cr高碳铬铁的情况。贝克特(F。M.Becket)及其合作者从1906年至1940年间,开展硅还原铬矿生产低碳铬铁的工艺!
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高纯铬铁
铬加入钢中能显著改善钢的抗氧化性,增加钢的抗腐蚀能力!在许多具有特殊物理化学性能的钢中都含有铬!钢中的铬是用铬铁添加的。高碳铬铁用作滚珠钢(0!5%~45%Cr)、工具钢、模具钢(5%~12%Cr)和高速钢(8%~4%Cr)的合金剂,可提高钢的淬透性,增加钢的耐磨性和硬度!铸铁中加入铬可提高硬度,改善耐磨性,含铬0!5%~0%便可改善其机械性能!高碳铬铁和炉料级铬铁大量用作冶炼不锈钢(AOD或VOD法)的炉料,降低生产成本!
铬铁,是铬和铁组成的铁合金。是炼钢的重要合金添加剂!铬铁按不同含碳量分为高碳铬铁(含碳为4~8%)、中碳铬铁(含碳为0!5~4%)、低碳铬铁(含碳0!15~0!50%)、微碳铬铁(含碳为0。06%)、超微碳铬铁(含碳小于0。03%),还有硅铬合金、氮化铬铁等.铬铁的含碳量愈低治炼愈困难、耗电量也大、成本就高、含碳量2%以下的铬铁,适用于炼不锈钢、耐酸钢及其他各种低碳铬钢!含碳量4%以上的铬铁、常用来炼滚珠轴承钢及汽车零件用钢等!
Erasmus)取得了真空固态脱碳法生产C0。01%的低碳铬铁的专利。在美国联合碳化物公司马里塔(Ma-rietta)厂生产名为辛普雷克斯低碳(低硫)铬铁(Sim-plexFerrochrome)!用还原电炉冶炼,采用焦炭作还原剂,硅石或铝土矿作熔剂!炉渣成分一般为SiO227~33%,MgO30~34%,Al2O326~30%,Cr2O30%!由于形成碳化铬,产品含碳4~9%.现代冶炼铬铁的还原电炉容量为10000~48000千伏安,一般采用封闭固定式,冶炼电耗3000~4000千瓦·时/吨。
正宗高纯铬铁
铬铁按不同含碳量分为高碳铬铁包括装料级铬铁(C≦10%)、中碳铬铁(C≦0%)、低碳铬铁(C≦0!5%)、微碳铬铁(C≦0.15%)等。常用的还有硅铬合金、氮化铬铁等!铬铁主要用作炼钢的合金添加剂,过去都在炼钢的精炼后期加入!冶炼不锈钢等低碳钢种,必须使用低、微碳铬铁,因而精炼铬铁生产一度得到较大规模的发展!由于炼钢工艺的改进,用AOD法(见炉外精炼)等生产不锈钢等钢种时,用碳素铬铁(主要是装料级铬铁)装炉,因而只需在后期加低、微碳铬铁调整成分,所以铬铁生产重点是炼制碳素铬铁!
中、低碳铬铁用于生产中、低碳结构钢、渗碳钢,制造齿轮、高压鼓风机叶片、阀板等!微碳铬铁用于生产不锈钢、耐酸钢、耐热钢和电热合金等。铬在地壳中的丰度为0.035%,但生成的铬矿石含铬高!地球上近南北向褶皱带中的铬铁矿资源量,占世界总量的95%以上,其中纵贯非洲东部的前寒武纪褶皱带的铬资源量,占世界总量的94%。乌拉尔华力西褶皱带占2%左右,阿尔卑斯褶皱带约占世界总量的2%!中国铬矿成矿地质条件不理想,尚未在寒武纪地质区中发现南北向铬铁矿带.
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含铬约5%的铬铁,可作为合金转铁的加铬剂!以铬和铁为主要成分的铁合金.是钢铁工业用的主要合金剂之一,除了主成分铬与铁外还含有碳、硅、硫、磷等杂质.铬铁含铬55%~75%,按含碳量分为高碳(4%~10%C)、中碳(0!5%~4%C)、低碳(0!15%~0!5%C)和微碳(≤0!15%C)铬铁.高碳铬铁又称碳素铬铁,中、低、微碳铬铁又称精炼铬铁.一种用低铬铁比的铬矿生产的高碳铬铁,含Cr50%~55%称为炉料级铬铁,还有含N2%~10%的含氮铬铁作为氮合金剂使用,又称氮化铬铁.