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鉻鐵可以代替鉻鐵礦做玻璃著色劑。制造綠色玻璃時常用鉻礦粉做著色劑,主要是利用三價鉻離子在玻璃中的光學(xué)特性。鉻渣中含有部分未反應(yīng)掉的鉻礦粉和六價鉻,高溫有利于六價鉻轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r鉻,徹底除毒,所得制品色澤翠綠鮮艷。鉻渣加入量3%~5%為宜。
鉻鐵可以代替白云石、石灰石作煉鐵熔劑。鉻渣中CaO、MgO的含量與煉鐵使用的白云石、石灰石中的量相近,可以代替白云石、石灰石煉鐵。煉1t生鐵耗用600kg鉻渣,六價鉻可全部還原,而且生鐵中鉻成分上升、硬度、耐磨和耐腐蝕性都有所提高。
高碳鉻鐵的生產(chǎn)方法有電爐法、豎爐(高爐)法、等離子法和熔融還原法。豎爐法現(xiàn)在只生產(chǎn)低鉻合金(Cr<30%),較高鉻含量(例如Cr>60%)的豎爐法生產(chǎn)工藝尚處在研究階段;后兩種方法是正在探索中的新興工藝;因此,絕大多數(shù)的商品高碳鉻鐵和再制鉻鐵均采用電爐(礦熱爐)法生產(chǎn)。單獨使用粉礦時,易造成粉礦燒結(jié),使料面透氣性變差,嚴(yán)重破壞了冶煉氣氛。電爐冶煉具有以下特點:
(1)電爐使用電這種清潔的能源。其他能源如煤、焦炭等都不可避免地將伴生的雜質(zhì)元素帶入冶金過程。只有采用電爐才能生產(chǎn)清潔的合金。
(2)電是能獲得任意高溫條件的能源。
(3)電爐容易實現(xiàn)還原、精煉、氮化等各種冶金反應(yīng)要求的氧分壓、氮分壓等熱力學(xué)條件。
電爐內(nèi)所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)高碳鉻鐵的主要過程是:碳還原氧化鉻生成Cr3C2的開始溫度為1385K,生成Cr7C3的反應(yīng)開始溫度1453K,而還原生成鉻的反應(yīng)開始溫度為1520K,因而在碳還原鉻礦時得到的是鉻的碳化物,而不是金屬鉻。因此,只能得到含碳較高的高碳鉻鐵。我們知道高碳鉻鐵是不銹鋼生產(chǎn)的原材料,主要應(yīng)用于生產(chǎn)不銹鋼、滾珠軸承鋼、工具鋼、滲氮鋼、熱強鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼和耐氫鋼。而且鉻鐵中含碳量的高低取決于反應(yīng)溫度。
生成含碳量高的碳化物比生成含碳量低的碳化物更容易。實際生產(chǎn)中,爐料在加熱過程中先有部分鉻礦與焦炭反應(yīng)生成Cr3C2,隨著爐料溫度升高,大部分鉻礦與焦炭反應(yīng)生成Cr7C3,溫度進一步升高,三氧化二鉻對合金起精煉脫碳作用。
高碳鉻鐵是重要的戰(zhàn)略物資之一,由于它具有質(zhì)硬、耐磨、耐高溫、抗腐蝕等特性,在冶金產(chǎn)業(yè)、耐火材料和化學(xué)產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。 高碳鉻鐵的用途廣泛,在不銹鋼領(lǐng)域也得到了應(yīng)用,那么它成本是受那些因素的影響呢?
如今節(jié)能減排是在各國都是非常重要一項工作,因此高碳鉻鐵生產(chǎn)企業(yè)也是因此而面臨非常大的壓力,多數(shù)企業(yè)都是必須要增加環(huán)保設(shè)施的投入才可以達到其合格的生產(chǎn)條件。