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鉻鐵按不同含碳量分為高碳鉻鐵(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、硅鉻合金等。常用的還有硅鉻合金、氮化鉻鐵等。一般情況下鉻鐵會(huì)采用高碳鉻鐵精煉法、電硅熱法兩種生產(chǎn)方法生產(chǎn)低碳鉻鐵,電硅熱法就是在電路內(nèi)造堿性爐渣的條件下,用硅鉻合金中的硅還原中的鉻和鐵的氧化物,從而制得中低碳鉻鐵。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。由于煉鋼工藝的改進(jìn),現(xiàn)在用AOD法(見爐外精煉)等生產(chǎn)不銹鋼等鋼種時(shí),用碳素鉻鐵(主要是裝料級(jí)鉻鐵)裝爐,因而只需在后期加低、微碳鉻鐵調(diào)整成分,所以現(xiàn)在鉻鐵生產(chǎn)重點(diǎn)是煉制碳素鉻鐵。
高碳鉻鐵冶煉工藝操作要求:
電爐熔劑法生產(chǎn)高碳鉻鐵采用連續(xù)式操作方法,原料按焦碳、硅石、鉻礦順序進(jìn)行配料,以利混合均勻。敞口爐通過給料槽把料加到電極周圍,料面呈大錐體。高碳鉻鐵主要用于不銹鋼生產(chǎn),其中200系不銹鋼含鉻量約在16%,300系不銹鋼含鉻量約在25%,400系不銹鋼含鉻量約在14%。封閉爐由下料管直接把料加入爐內(nèi)。無論是敞口爐還是封閉爐,均應(yīng)隨著爐內(nèi)爐料的下沉而及時(shí)補(bǔ)充新料,以保持一定的料面高度。爐況正常時(shí),三相電流平衡,電極穩(wěn)定,透氣好,不刺火,爐料能均勻下沉,渣鐵溫度正常,合金和爐渣的成分穩(wěn)定,并能順利從爐內(nèi)放出。出鐵次數(shù)根據(jù)電爐容量大小而定,大電爐每隔2小時(shí)出鐵一次,鐵與渣同時(shí)從出鐵口放出。
爐法冶煉高碳鉻鐵的基本原理是在電弧加熱的高溫區(qū)用碳還原鉻礦中鉻和鐵的氧化物.稱為電碳熱法。埋弧還原電爐是電爐的一種,在鉻鐵生產(chǎn)中用于對(duì)礦石等爐料進(jìn)行還原熔煉。其持點(diǎn)是正常熔煉過程中電弧始終埋在爐料之中。
按爐口形式分為高煙罩敞口式、矮煙罩敞口式(將高煙罩降低后,短網(wǎng)由煙罩上部引入的一種改進(jìn)型)、半封閉式和封閉式4種。前兩種為早期使用的形式,日趨淘汰。目前廣泛采用的是半封閉式和封閉式。