Ferohroma kausēšana: process, kategorijas un pielietojums
Informācijas raksts · silicon-metal.ru · Atjaunināts 10.08.2026. · Pārbaudīts, lai atbilstu GB/T 5683 (2024)
Galvenie atklājumi
Ferohroms (FeCr) - ir hroma un dzelzs sakausējums, un tas ir galvenais hroma nesējs nerūsējošajam tēraudam, jo īpaši austenīta 300. sērijai.
Pakāpju klases nosaka pēc oglekļa satura: ar augstu oglekļa saturu (parasti 4–9% C), ar vidēju oglekļa saturu (0,5–4% C), ar zemu oglekļa saturu (C mazāks par vai vienāds ar 0,5%) un mikroogleklis (C Mazāks vai vienāds ar 0,15%, tīrākas pakāpes, mazāks par vai vienāds ar 0,06%). Hroma saturs standarta pakāpēs parasti ir 50–70%.
Ferohromu ar augstu oglekļa saturu iegūst, karbotermiski reducējot hromītu (hroma rūdas, koksa, kvarcīta plūsmu) rūdas termiskajā krāsnī.
Vidēja - un zema oglekļa satura ferohroms tiek iegūts, attīrot sakausējumu ar augstu oglekļa saturu - ar skābekļa dekarbonizāciju vai silikotermisku reducēšanu oscilējošās kausās; Vakuuma dekarburizāciju izmanto pakāpēm ar īpaši zemu oglekļa saturu.
Oglekļa klases robežas atbilst tādiem standartiem kā GB/T 5683 (pašreizējais izdevums 2024); Vienmēr apstipriniet precīzus diapazonus ar piegādātāja pārbaudes sertifikātu.
Kas ir ferohroms?
Ferohroms (FeCr) - ir hroma un dzelzs sakausējums, kas parasti satur50–70%hroms pēc svara. To ražo, kausējot hromīta rūdu, un tā ir galvenā komerciālā metode hroma pievienošanai tēraudam. Hroms - nodrošina nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju: 300. sērijas austenīta klases, piemēram, 304. un 316., parasti satur apm.16–20%hroms. Tā kā hroms parasti tiek piegādāts kā sakausējums, nevis kā tīrs metāls, nerūsējošā un leģētā tērauda ražošana ir atkarīga no ferohroma kā galvenā hroma avota.
Ferohroma kategorijas pēc oglekļa satura
Ferohroms tiek klasificēts pēc tā oglekļa satura, jo ogleklis lielā mērā ietekmē sakausējuma uzvedību, ja to pievieno šķidram tēraudam. Iepirkumos plaši tiek izmantota klasifikācijas sistēma Ķīnas nacionālajā standartā GB/T 5683 (pirmo reizi izdota 1987. gadā, pārskatīta 2008. un 2024. gadā). Zemāk norādītās vērtības ir tipiskas; noteicošie skaitļi ir dati no pašreizējā standarta izdevuma vai piegādātāja pārbaudes sertifikāta.
| Zīmola klase | Tipisks oglekļa saturs (C) | Tipisks hroma (Cr) saturs | Galvenā ražošanas metode |
| Augsts oglekļa saturs | 4–9% (parasti 4–8%) | 50–70% | Karbotermiskā reducēšana rūdas kausēšanas krāsnī |
| Vidēja oglekļa | 0,5–4% | 50–70% | FeCr ar augstu oglekļa saturu rafinēšana (skābekļa vai silikotermiskā metode) |
| Zems oglekļa saturs | Mazāks vai vienāds ar 0,5% | 50–70% | Silikotermiskā reducēšana, parasti oscilējošās kausos |
| Mikrokarbons | Mazāks par vai vienāds ar 0,15% (tīrāki zīmoli Mazāks par vai vienāds ar 0,06%) | 50–70% | Dziļa attīrīšana; vakuuma dekarburizācija īpaši zemam oglekļa saturam |
Tipiskās vērtības ir balstītas uz nozares praksi un standarta pakāpju tabulām; Lai iegūtu precīzus ierobežojumus, lūdzu, skatiet piemērojamo standarta izdevumu (piemēram, GB/T 5683-2024) vai ražotāja sertifikātu.
Kā tiek kausēts ferohroms ar augstu oglekļa saturu
Izejvielas
Kausējot ferohromu ar augstu oglekļa saturu, dominē trīs komponenti: hromīta rūda (hroma avots, galvenokārt hroma-dzelzs oksīda spinelis), kokss (reducētājs) un kvarcīts vai kvarcs (silīcija plūsma, kas veido izdedžu ķīmisko sastāvu). Dažas rūpnīcas rūdu iepriekš apstrādā kušanas aglomerātā vai granulās, lai stabilizētu krāsns darbību un ekstrahētu hromu.
Karbotermiskā reducēšana rūdas kausēšanas krāsnī
Klasiskā metode - karbotermiskā reducēšana rūdas kausēšanas krāsnī (ORF). Oglekļa elektrodi ir iegremdēti lādiņā, un materiālu elektriskā pretestība rada siltumu. Pie vannas temperatūras, kas parasti pārsniedz1600 grādi, ogleklis samazina hroma un dzelzs oksīdus hromītā. Tā kā hromam ir augsta afinitāte pret oglekli, reducētais metāls absorbē oglekli, veidojot hroma karbīdus -, tāpēc ferohroms satur augstu oglekļa saturu4–9%ogleklis. Sakausējumu un kaļķiem bagātos izdedžus atdala pēc blīvuma un izdala atsevišķi. Pēc izlaišanas sakausējumu ielej, atdzesē, sasmalcina un sašķiro frakcijās piegādei.
Tehniska piezīme:Ogleklis "nešķīdina hroma karbīdu un nepalielina hroma oksīdu"; ogleklis samazina hroma oksīdu rūdā, un augstais oglekļa saturs sakausējumā ir saistīts ar karbīdu veidošanos reducēšanas procesā.
Vidēja{0}} un zema oglekļa satura ferohroma ražošana
Vidēja{0}} un zema oglekļa satura kategorijas netiek tieši kausētas; tie tiek ražoti, attīrot ferohromu ar augstu oglekļa saturu, atdalot oglekli, vienlaikus ierobežojot hroma zudumus sārņos. Dominē divas praktiskās metodes:
Skābekļa rafinēšana:Šķidrais FeCr ar augstu oglekļa saturu tiek iztīrīts ar skābekli pārveidotājā (prakse ir līdzīga nerūsējošā tērauda argona/vakuuma skābekļa dekarburizācijai (AOD/VOD). Ogleklis izdeg no kausējuma; iegūto hroma oksīdu pēc tam reducē atpakaļ ar reducētāju, piemēram, silīcija hromu vai alumīniju.
Silikotermiskā samazināšana (šūpošanas spainī):hroma rūda, kaļķi un šķidrais silīcija-hroms (Si-Cr sakausējums) tiek sajaukti šūpošanas kausā. Silīcijs samazina hroma oksīdu un atdala oglekli, ļaujot barotni- ražot tieši no ferohroma.
Īpaši zema oglekļa satura un mikrooglekļa kategorijām raksturīga vakuuma dekarburizācija vai papildu attīrīšanas darbības. Galvenā problēma ar visām šīm metodēm - oglekļa kontrole: hroma karbīda veidošanās ir labvēlīga zemākā temperatūrā, tāpēc oglekļa noņemšana bez pārmērīgas hroma oksidēšanās izdedžos nosaka gan kvalitātes, gan ražu.
Procesu salīdzinājums: augsts oglekļa saturs pret vidēju/zemu oglekļa saturu
| Kritērijs | FeCr ar augstu oglekļa saturu | Vidēja-/zema oglekļa FeCr |
| Pamatmetode | Karbotermiskā reducēšana (kausēšana) | Rafinēšana ar augstu oglekļa saturu FeCr |
| Galvenais aprīkojums | Rūdas termiskā krāsns (ORF) | Skābekļa pārveidotājs, šūpošanas spainis, vakuuma bloks |
| Reducējošs līdzeklis | Kokss | Silikona hroms (vai alumīnijs dažās tehnoloģijās) |
| Oglekļa kontrole | Dabiski augsts (parasti 4–9% C) | Mērķtiecīga noņemšana līdz 0,5–4% C vai mazāka vai vienāda ar 0,5% C |
| Relatīvās izmaksas | Zemāk par tonnu hroma | Augstāks (papildu enerģija, materiāli, procesa soļi) |
| Tipisks pielietojums | Lielapjoma nerūsējošais un oglekļa tērauds | Tērauds un sakausējumi ar stingriem oglekļa ierobežojumiem |
Lietojumprogrammas
Nerūsējošais tērauds (lielākais patērētājs):300- sērijas austenīta klases (piemēram, 304, 316) izmanto FeCr ar augstu vai vidēju oglekļa saturu kā galveno hroma avotu; Ferīta un martensīta nerūsējošā tērauda kategorijās tiek izmantoti līdzīgi materiāli atkarībā no oglekļa pielaides.
Leģētie un strukturālie tēraudi:hroms palielina rūdāmību, nodilumizturību un karstumizturību instrumentos, gultņu tēraudos un karstumizturīgos sakausējumos.
Čuguns un lējumi:Ferohroma piedevas palielina baltā čuguna un nodiluma daļu cietību un abrazīvo izturību.
Īpaši zīmoli:Zema- un mikrooglekļa ferohroms ir atlasīts vietās, kur atlikušais ogleklis var pasliktināt galīgās īpašības, piemēram, nerūsējošais tērauds ar zemu oglekļa saturu un precīzijas sakausējumi.
Enerģētikas un vides aspekti
Kausēšana rūdas termiskās krāsnīs ir viens no elektriski intensīvākajiem ferosakausējumu ražošanas procesiem; īpatnējais enerģijas patēriņš parasti ir diapazonā2500–3500 kWhuz tonnu sakausējuma atkarībā no rūdas kvalitātes, krāsns izmēra un darbības prakses. Slēgtās krāsns konstrukcijas uztver izplūdes gāzes un putekļus, un mūsdienu iekārtas uztver un apstrādā procesa gāzes, nevis izvada tās atmosfērā. Izdedžu iznākums ir augsts -, parasti viena tonna vai vairāk uz tonnu sakausējuma (parasti tas ir atkarīgs no rūdas) -, tāpēc izdedžu otrreizēja pārstrāde (celtniecības pildvielas, metalurģijas izmantošana) un atbildīga iznīcināšana ir standarta vides tēmas nozarē. Hroma ekstrakcija, putekļu kontrole un ūdens pārvaldība ir galvenie vides kontroles punkti visos ražošanas procesos.
Bieži uzdotie jautājumi
B1. Kam izmanto ferohromu?
Ferohroms ir galvenais komerciālais hroma nesējs tērauda ražošanā. Lielāko daļu patērē nerūsējošā tērauda rūpniecība; FeCr piedevas izmanto arī leģēto tēraudu, instrumentu tēraudu un nodilumizturīgo čugunu ražošanā.
B2. Kāda ir atšķirība starp augsta- un zema oglekļa satura ferohromu?
Oglekļa saturā. FeCr ar augstu oglekļa saturu parasti satur4–9%Cun tiek ražots tieši ar karbotermisko reducēšanu; zema oglekļa FeCr (C Mazāks vai vienāds ar 0,5%) tiek ražoti, attīrot sakausējumu ar augstu oglekļa saturu, lai noņemtu oglekli, kas palielina izmaksas, taču ir piemērots tēraudiem ar stingriem oglekļa ierobežojumiem.
B3. Kuru krāsni izmanto ferohroma ar augstu oglekļa saturu kausēšanai?
Rūdas kausēšanas krāsns (ORF), kurā oglekļa elektrodi tiek iegremdēti hromīta rūdas, koksa un kvarcīta plūsmas lādiņā, un pretestības karsēšana nodrošina karbotermiskās reducēšanas procesu. Dažos reģionos tiek izmantotas arī slēgtas līdzstrāvas loka krāsnis.
Q4. Ko regulē GB/T 5683 standarts?
GB/T 5683 - ir Ķīnas ferohroma nacionālais standarts, kas aptver pakāpju klasifikāciju pēc oglekļa satura (augsts-, vidējs-, zems- un mikrooglekļa saturs), ķīmiskā sastāva prasības un pieņemšanas noteikumi. Pašreizējais izdevums - GB/T 5683-2024; 2008. gada izdevums ir atcelts.
B5. Cik daudz hroma ir ferohromā?
Parasti50–70%hroms pēc svara atkarībā no zīmola; izplatītie bāzes zīmoli satur apm.60%Un70%Cr. Precīzi skaitļi ir norādīti katrai partijai pievienotajā pārbaudes sertifikātā.
B6. Vai ferohroma kausēšana ir energoietilpīga?
Jā. Kausēšanai rūdas termiskās krāsnīs nepieciešams liels elektroenerģijas daudzums - parasti aptuveni2500–3500 kWhuz tonnu sakausējuma (atkarīgs no rūpnīcas un rūdas) - Tāpēc ražošanas ekonomija ir cieši saistīta ar elektroenerģijas izmaksām un kāpēc slēgtās krāsnis ar gāzes reģenerācijas sistēmām ir standarts mūsdienu rūpnīcās.
WhatsApp: +86 15518824805
E-pasts:sales@zanewmetal.com