电炉内所发生化学反应生产高碳铬铁的主要过程是:碳还原氧化铬生成Cr3C2的开始温度为1385K,低碳铬铁,生成Cr7C3的反应开始温度1453K,而还原生成铬的反应开始温度为1520K,山东铬铁,因而在碳还原铬矿时得到的是铬的碳化物,而不是金属铬。因此,只能得到含碳较高的高碳铬铁。而且铬铁中含碳量的高低取决于反应温度。
生成含碳量高的碳化物比生成含碳量低的碳化物更容易。实际生产中,炉料在加热过程中先有部分铬矿与焦炭反应生成Cr3C2,随着炉料温度升高,大部分铬矿与焦炭反应生成Cr7C3,温度进一步升高,三氧化二铬对合金起精炼脱碳作用。
高碳铬铁的生产方法有电炉法、竖炉(高炉)法、等离子法和熔融还原法。竖炉法现在只生产低铬合金(Crlt;30%),较高铬含量(例如Crgt;60%)的竖炉法生产工艺尚处在研究阶段;后两种方法是正在探索中的新兴工艺;因此,绝大多数的商品高碳铬铁和再制铬铁均采用电炉(矿热炉)法生产。电炉冶炼具有以下特点:
(1)电炉使用电这种***清洁的能源。其他能源如煤、焦炭等都不可避免地将伴生的杂质元素带入冶金过程。只有采用电炉才能生产***清洁的合金。
(2)电是能获得任意高温条件的能源。
(3)电炉容易实现还原、精炼、氮化等各种冶金反应要求的氧分压、氮分压等热力学条件。
高碳铬铁是铁合金的一种,高碳铬铁具有耐腐蚀的重要作用,众所周知空气对钢材都有一定的腐蚀作用,在冶炼的时候通常需要将钢材进行耐腐蚀的工艺处理,微碳铬铁,而让钢材具有耐腐蚀能力的材料就是高碳铬铁。
高碳铬铁之所以可以使钢材具有耐腐蚀的作用,这主要来源于高碳铬铁中的铬元素,炉料级铬铁,在钢水中加入高碳铬铁可以很好的融入到钢水中,制作出的钢材接触空气中的氧气并与钢材中的铬元素发生反应,在钢材表面生成一层耐腐蚀的保护膜,这层膜非常耐磨且耐腐蚀性,这样高碳铬铁也就让钢材拥有了耐磨防腐蚀性的作用,使钢材的使用寿命有效的延长。
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