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            鉻鐵

            (含碳為4~8%)、中碳鉻鐵(含碳為0.5~4%)、低碳鉻鐵(含碳0.15~0.50%)、微碳鉻鐵(含碳為0.06%)、超微碳鉻鐵(含碳小于0.03%)、金屬鉻、硅鉻合金 鉻鐵:鉻和鐵組成的鐵合金,是煉鋼的重要合金添加劑。冶煉鉻鐵用的鉻鐵礦一般要求含Cr2O340~50%,鉻與鐵比值大于 2.8。近年大量生產的含鉻50%的“裝料級鉻鐵”,用含Cr2O3和鉻與鐵比值較低的礦石。

            分類

            鉻鐵按不同含碳量分為高碳鉻鐵(包括裝料級鉻鐵)、中碳鉻鐵、低碳鉻鐵、微碳鉻鐵等。常用的還有硅鉻合金、氮化鉻鐵等。鉻鐵主要用作煉鋼的合金添加劑,過去都在煉鋼的精煉后期加入。冶煉不銹鋼等低碳鋼種,必須使用低、微碳鉻鐵,因而精煉鉻鐵生產一度得到較大規模的發展。由于煉鋼工藝的改進,現在用AOD法(見爐外精煉)等生產不銹鋼等鋼種時,用碳素鉻鐵(主要是裝料級鉻鐵)裝爐,因而只需在后期加低、微碳鉻鐵調整成分,所以現在鉻鐵生產重點是煉制碳素鉻鐵。

             

            碳素鉻鐵

            用還原電爐冶煉,采用焦炭還原劑,硅石土礦作熔劑。爐渣成分一般為SiO227~33%,MgO30~34%, Al2O326~30%,Cr2O3<9.0%。由于形成碳化鉻,產品含碳4~9%?,F代冶煉鉻鐵的還原電爐容量為10000~48000千伏安,一般采用封閉固定式,冶煉電耗3000~4000千瓦•時/噸。冶煉硅鉻合金的電爐與鉻鐵還原電爐相似,冶煉方法有一步法和二步法兩種。一步法用鉻鐵礦、硅石、焦炭配加熔劑冶煉。二步法采用碳素鉻鐵、硅石、焦炭作原料進行無渣法冶煉,冶煉過程大體與硅鐵生產相仿。冶煉電耗每噸3000~4000千瓦•時左右。

             

            提煉

            中、低、微碳鉻鐵一般以硅鉻合金、鉻鐵礦和石灰為原料,用1500~6000千伏安電爐精煉脫硅,采用高堿度爐渣操作(CaO/SiO2為1.6~1.8)。低、微碳鉻鐵還大規模地采用熱兌法進行生產。生產時用兩臺電爐,一爐冶煉硅鉻合金,一爐熔化鉻礦和石灰組成的熔渣。精煉反應分兩個階段在兩個盛桶內進行:①熔渣爐的熔渣注入第一盛桶后,把另一盛桶中已經初步脫硅的硅鉻合金兌入,由于熔渣化劑過剩量很大,脫硅充分,可獲得含硅低于0.8%、含碳低達 0.02%的微碳鉻鐵。②第一盛桶內反應后的熔渣(含Cr2O3約15%)移至第二個盛桶后,把硅鉻電爐煉就的硅鉻合金(含硅45%)熱兌入渣內,反應后得到初步脫硅的硅鉻合金(含硅約25%),兌入第一盛桶進一步脫硅,熔渣含Cr2O3低于2~3%可拋棄。

             

            吹氧法精煉中、低碳鉻鐵,用液態碳素鉻鐵做原料,吹煉時向熔池中加入少量石灰、螢石造渣,出鐵前加硅鉻合金或硅鐵以回收渣中的鉻。微碳鉻鐵的吹煉則在一定真空度下才有可能。

             

            真空固態脫碳法精煉,用磨細的高碳鉻鐵為原料,其中磨細的高碳鉻鐵的一部分經氧化焙燒作氧化劑,配加水玻璃或其他粘合劑,壓成團塊,經低溫干燥后,在車底式真空爐內,于真空度0.5~10毫米柱、溫度1300~1400℃下加熱還原35~50小時,可得到含碳低于0.03%甚至低于0.01%的微碳鉻鐵。

             

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            鉻是重要的戰略物資之一,由于它具有質硬、耐磨、耐高溫、抗腐蝕等特性,在冶金產業、耐火材料和化學產業中得到了廣泛的應用。

             

            在冶金產業中,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼,如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。金屬鉻主要用于與、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船以及國防產業生產槍炮、導彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。

             

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