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鉻鐵按不同含碳量分為高碳鉻鐵包括裝料級鉻鐵(C≦10%)、中碳鉻鐵(C≦4.0%)、低碳鉻鐵(C≦0.5%)、微碳鉻鐵(C≦0.15%)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(guī)模的發(fā)展。由于煉鋼工藝的改進,現(xiàn)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(xiàn)在鉻鐵生產重點是煉制碳素鉻鐵。

用還原電爐冶煉,采用焦炭作還原劑,硅石或鋁土礦作熔劑。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(xiàn)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。

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(guī)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,一爐熔化由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(jīng)初步脫硅的硅鉻合金兌入,由于熔渣氧化劑過剩量很大,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(tài)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(tài)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(jīng)氧化焙燒作氧化劑,配加水玻璃或其他粘合劑,壓成團塊,經(jīng)低溫干燥后,在車底式真空爐內,于真空度0.5-10毫米汞柱、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。

鉻

鉻是有光澤的灰色金屬,密度7.2,熔點1857℃,沸點2672℃,有延展性,但含氧、氫、碳和氮等雜質時變得硬而脆。鉻的化學性質不活潑,常溫下對氧和水汽都是穩(wěn)定的,鉻在高于600℃時開始和氧發(fā)生反應,但當表面天生氧化膜以后,反應便緩慢,當加熱到1200℃時,氧化膜被破壞,反應重新變快。高溫下,鉻與氮、碳、硫發(fā)生反應。鉻在常溫下就能和氟作用。鉻能溶于鹽酸、硫酸和高氯酸,遇硝酸后鈍化,不再與酸反應。鉻能與鎂、鈦、鎢、鋯、釩、鎳、鉭、釔形成合金。鉻及其合金具有強抗腐蝕能力。

鉻鐵礦

在自然界中目前已發(fā)現(xiàn)的含鉻礦物約有50余種,分別屬于氧化物類、鉻酸鹽類和硅酸鹽類。此外還有少數(shù)氫氧化物、碘酸鹽、氮化物和硫化物。其中氮化鉻和硫化鉻礦物只見于隕石中。具有產業(yè)價值的鉻礦物都屬于鉻尖晶石類礦物,它們的化學通式為(Mg、Fe2+)(Cr、Al、Fe3+)2O4或(Mg、Fe2+)O(Cr、Al、Fe3+)2O3,其Cr2O3含量為18%~62%。

常見的鉻礦物有:

1、鉻鐵礦,化學成分為(Mg、Fe)Cr2O4,介于亞鐵鉻鐵礦(FeCr2O4,含F(xiàn)eO 32.09%、Cr2O3 67.91%)與鎂鉻鐵礦(MgCr2O4,含Mg 20.96%、Cr2O3 79.04%)之間,通常有人將亞鐵鉻鐵礦和鎂鉻鐵礦也都稱為鉻鐵礦。鉻鐵礦為等軸晶系,晶體呈細小的八面體,通常呈粒狀和致密塊狀集合體,顏色為玄色,條痕呈褐色,半金屬光澤,硬度5.5,密度4.2~4.8,具弱磁性。鉻鐵礦是巖漿成因礦物,產于超基性巖中,當含礦巖石遭受風化破壞后,鉻鐵礦常轉進砂礦中。鉻鐵礦是煉鉻的最主要的礦物原料,富含鐵的劣質礦石可作高級耐火材料。

2、富鉻類晶石,又稱鉻鐵尖晶石或鋁鉻鐵礦,化學成分為Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%-38%。

3、硬鉻尖晶石,化學成分為(Mg、Fe)(Cr、Al)2O4,含Cr2O3 32%-50%。富鉻類晶石和硬鉻尖晶石的形態(tài)、物理性質、成因、產狀及用途與鉻鐵礦相同。產業(yè)生產金屬鉻的方法有鋁還原法、硅還原法、碳還原法和電解法。

鉻鐵礦的用途;

鉻是重要的戰(zhàn)略物資之一。具有質硬、耐磨、耐高溫、抗腐蝕等特性。其鉻鐵礦的用途有:

1、在冶金工業(yè)中?鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。 a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 b金屬鉻主要用于與鈷、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、造船以及國防工業(yè)生產槍炮、導彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。

2、在耐火材料中?鉻鐵礦用來制造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。

3、在化學工業(yè)主要用來生產重鉻酸鈉?進而制取其他鉻化合物?用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業(yè)?還可制作催化劑和觸媒劑等。 故而?鉻鐵礦的銷售渠道亦有三種?即?冶金行業(yè)、耐火材料行業(yè)和化學工業(yè)。下面由鉻鐵礦在冶金工業(yè)的用途介紹鉻鐵和鉻鹽的用途和冶煉工藝

鉻是重要的戰(zhàn)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(yè)、耐火材料和化學產業(yè)中得到了廣泛的應用。

中華人民共和國國家標準

基本信息

標準號 StandardNo: GB/T 5683-2008

中文標準名稱 StandardTitle in Chinese: 鉻鐵

英文標準名稱: Ferrochromium

發(fā)布日期 IssuanceDate: 2008-8-5

實施日期 ExecuteDate: 2009-4-1

首次發(fā)布日期 FirstIssuance Date: 1985-12-4

標準狀態(tài) StandardState: 現(xiàn)行

復審確認日期 ReviewAffirmance Date:

計劃編號 Plan No: 20060930-T-605

代替國標號 ReplacedStandard: GB/T 5683-1987,GB/T 5684-1987

被代替國標號 ReplacedStandard:

廢止時間 RevocatoryDate:

采用國際標準號 AdoptedInternational Standard No: ISO 5448:1981

采標名稱 AdoptedInternational Standard Name: 鉻鐵 規(guī)格和交貨條件

采用程度 ApplicationDegree: MOD

采用國際標準 AdoptedInternational Standard: ISO

國際標準分類號(ICS): 77.100.

中國標準分類號(CCS): H42

標準類別 StandardSort: 產品

標準頁碼 Number ofPages:

標準價格(元) Price(￥):

主管部門 Governor: 中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會

歸口單位 TechnicalCommittees: 全國鋼標準化技術委員會

起草單位 DraftingCommittee: 中鋼集團吉林鐵合金股份有限公司、冶金工業(yè)信息標準研究院

范圍

本標準規(guī)定了鉻鐵的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及包裝、儲運、標志和質量證明書。

本標準適用于煉鋼或鑄造作為合金加入劑的鉻鐵,其中包括微碳鉻鐵、低碳鉻鐵、中碳鉻鐵、高碳鉻鐵和真空法微碳鉻鐵。

規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。

GB/T3650 鐵合金驗收、包裝、儲運、標志和質量證明書的一般規(guī)定

GB/T4010 鐵合金化學分析用試樣的采取和制備(GB/T4010-1994,neqISO4552:1987)

GB/T4699.2 鉻鐵與硅鉻合金 鉻含量的測定 過硫酸銨氧化滴定法和電位滴定法

(GB/T4699.2-2008,ISO4140:1979,MOD)

GB/T4699.3 鉻鐵、硅鉻合金和氮化鉻鐵 磷含量的測定 鉍磷鉬藍分光光度法和鉬藍分光光度法

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