El ferroqurom baix en carboni (LCFECR) és un material d’aliatge crític produït a través de processos metal·lúrgics que se centren en minimitzar el contingut de carboni alhora que maximitza la puresa de crom. A continuació, es mostra una visió general dels seus mètodes de producció:
1. Matèries primeres
Mineral de Chrome: Mineral de cromita d’alt grau (fecr₂o₄) o es concentra amb major o igual al 40% de cr₂o₃.
Reducció dels agents: Coke, antracita o carbur de silici (sic) per reduir els òxids de crom.
Fluxos: Calç (CAO), sílice (sio₂) o dolomita per eliminar les impureses (per exemple, sio₂, al₂o₃).
Fonts de carboni: Elèctrodes de grafit en forns d'arc elèctric (EAFS).
2. Processos de producció principals
A Mètode del forn d'arc elèctric (EAF)
Pas 1: fosa:
El mineral de crom, els agents reductors i els fluxos es barregen i es carreguen en un EAF.
Els arcs de corrent elevat (3-6 ka) generen temperatures fins a1.600 graus, Reduint cr₂o₃ al crom metàl·lic:
CR2 O3 +3 C → 2Cr +3 CO ↑
El contingut de carboni es controla ajustant la relació agent-a-or.
Pas 2: refinar:
Lancing d’oxigen: Injecteu l’oxigen al metall fos per oxidar el carboni residual i les impureses (per exemple, Si, P):
C+O2 → CO/CO2 ↑
Degassació de buit: Elimineu els gasos dissolts (per exemple, hidrogen, oxigen) per millorar la puresa.
B. Procés aluminotèrmic (termit)
S'utilitza per a la producció a petita escala:
S’encén una barreja d’òxid de crom, en pols d’alumini i òxid de ferro.
L’alumini redueix l’òxid de crom exotèrmicament:
CR2 O3 +2 Al → 2Cr+Al2 O3+Heat
El producte es tritura i es projecta a LCFECR.
C. Fosa de plasma
Mètode avançat mitjançant torxes de plasma:
El plasma d’alta energia fon el mineral de cromita i el redueix amb carboni.
Permet un control precís sobre el contingut de carboni (inferior o igual a 0. 1%) i minimitza les impureses.
3. Paràmetres del procés clau
Temperatura: Mantingut a1.500–1.600 grausPer assegurar una reducció eficient.
Control del carboni:
Limiteu les fonts de carboni (per exemple, utilitzeu el coque baix en carboni).
Descarburització post-foment mitjançant un bufament d’oxigen o un tractament al buit.
Gestió de les escòries:
Ajusteu la composició de l'escòria (Basicity {{0}} Cao/SiO₂ ≈ 1.5–2.0) per atrapar les impureses.
4. Subproductes i gestió de residus
Esc Esclaure: Conté sio₂, al₂o₃ i fluxos no reaccionats; utilitzat en la producció de ciment.
Pols: Capturat a través de bags o precipitadors electrostàtics; Conté òxid de crom (III), reciclat com a pinso.
Emissions: SO₂ i les partícules es freguen o es filtren per complir els estàndards ambientals (per exemple, EU Bref, EPA).
5. Control de qualitat
Anàlisi química: Espectrometria (ICP-OES) per verificar CR més gran o igual a 6 0%, C inferior o igual al 0,1%.
Proves físiques: Comproveu la densitat, el punt de fusió i les propietats magnètiques.
Compliment de les normes: ASTM A/ASME A29, EN 1913, o GB/T 4009.
