O ferrocromo de baixo carbono (LCFECR) é um material de liga crítico produzido através de processos metalúrgicos que se concentram na minimização do teor de carbono, maximizando a pureza do cromo. Abaixo está uma visão geral de seus métodos de produção:
1. Matérias -primas
Minério de cromo: Minério de cromita de alto grau (fecr₂o₄) ou concentra-se com maior ou igual a 40% de cr₂o₃.
Agentes redutores: Coca -Cola, antracito ou carboneto de silício (SIC) para reduzir os óxidos de cromo.
Fluxos: Lime (CaO), sílica (SiO₂) ou dolomita para remover impurezas (por exemplo, SiO₂, Al₂o₃).
Fontes de carbono: Eletrodos de grafite em fornos de arco elétrico (eAFS).
2. Principais processos de produção
A. Método do forno de arco elétrico (EAF)
Etapa 1: Smelting:
Minério de cromo, agentes redutores e fluxos são misturados e carregados em um EAF.
Arcos de alta corrente (3-6 ka) geram temperaturas até1.600 graus, Reduzindo Cr₂o₃ para cromo metálico:
Cr2 O3 +3 C → 2Cr +3 co ↑
O teor de carbono é controlado ajustando a relação de agente para o minério.
Etapa 2: Refino:
Lancing de oxigênio: Injete oxigênio no metal fundido para oxidar o carbono e as impurezas residuais (por exemplo, Si, P):
C+O2 → CO/CO2 ↑
Desgaseificação a vácuo: Remova os gases dissolvidos (por exemplo, hidrogênio, oxigênio) para aumentar a pureza.
B. Processo de aluminotérmico (termite)
Usado para produção em pequena escala:
Uma mistura de óxido de cromo, pó de alumínio e óxido de ferro é inflamado.
O alumínio reduz o óxido de cromo exotermicamente:
Cr2 O3 +2 Al → 2Cr+AL2 O3+calor
O produto é então esmagado e examinado no LCFECR.
C. Fundição de plasma
Método avançado usando tochas de plasma:
O plasma de alta energia derrete minério de cromita e o reduz com carbono.
Ativa o controle preciso sobre o teor de carbono (menor ou igual a 0. 1%) e minimiza impurezas.
3. Parâmetros de processo -chave
Temperatura: Mantido em1.500-1.600 grausPara garantir uma redução eficiente.
Controle de carbono:
Limite as fontes de carbono (por exemplo, use coca-cola de baixo carbono).
Decarburização pós-fleração via tratamento de oxigênio ou tratamento a vácuo.
Gerenciamento de escória:
Ajuste a composição da escória (Basicity {{0}} cao/sio₂ ≈ 1,5-2.0) para prender as impurezas.
4. Subprodutos e gerenciamento de resíduos
Escória: Contém fluxos sio₂, al₂o₃ e não reagidos; usado na produção de cimento.
Poeira: Capturado por baghouses ou precipitadores eletrostáticos; Contém óxido de cromo (III), reciclado como matéria -prima.
Emissões: So₂ e material particulado são lavados ou filtrados para atender aos padrões ambientais (por exemplo, UE Bref, EPA).
5. Controle de qualidade
Análise química: Espectrometria (ICP-OES) para verificar Cr maior ou igual a 6 0%, C menor ou igual a 0,1%.
Teste físico: Verifique a densidade, o ponto de fusão e as propriedades magnéticas.
Conformidade com padrões: ASTM A/ASME A29, EN 1913 ou GB/T 4009.
