低碳烙鐵簡(jiǎn)介

分子式:FeCr55C25 （含碳0.15~0.50%）

高碳鉻鐵精煉法 又分為用鉻礦精煉高碳鉻鐵和用氧氣精煉高碳鉻鐵。用鉻礦精礦高碳鉻鐵時(shí)，精煉爐渣具有較大的粘度和較高的熔點(diǎn)，冶煉過(guò)程溫度必須是較高的。因此，電耗高，爐襯壽命短，含碳量也不易降下來(lái)。用氧氣吹煉高碳鉻鐵具有較大的優(yōu)越性，如生產(chǎn)率高、成本低、回收率高等。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法還是電硅熱法。電硅熱法就是在電爐內(nèi)造堿性爐渣的條件下，用硅鉻合金中的硅還原中鉻和鐵的氧化物，從而制得中低碳鉻鐵。

氧氣吹煉低碳鉻鐵

吹氧法煉制中低碳鉻鐵使用的設(shè)備是轉(zhuǎn)爐，故稱轉(zhuǎn)爐法。按供氧方式不同，吹氧可分側(cè)吹、頂吹、底吹和頂?shù)讖?fù)吹四種。我國(guó)采用的是頂吹轉(zhuǎn)爐法。

吹氧法是將氧氣直接吹入液態(tài)高碳鉻鐵中使其脫碳而制得中低碳鉻鐵。

高碳鉻鐵中的主要元素有鉻、鐵、硅、碳，它們都能被氧化。氧化吹煉高碳鉻鐵的主要任務(wù)是脫碳保鉻。當(dāng)氧氣吹入液態(tài)高碳鉻鐵后，由于鉻和鐵的含量占合金總量的90%以上，所以首先氧化的是鉻和鐵，然后，這些氧化物將合金中的硅氧化掉。由于鉻、鐵、硅的被氧化，熔池溫度迅速提高，脫碳反應(yīng)迅速發(fā)展，溫度越高，越有利于脫碳反應(yīng)，并能抑制鉻的氧化反應(yīng)，合金中的碳可以降得越低。

氧氣頂吹煉制中低碳鉻鐵的原料為高碳鉻鐵、鉻礦、石灰和硅鉻合金。

對(duì)于轉(zhuǎn)爐的高碳鉻鐵液要求溫度要高，通常在1723～1873K之間。鐵水含鉻量要高于60%，含硅不超過(guò)1.5%，含硫量小于0.036%。鉻礦是用作造渣材料的，要求鉻礦中的SiO3含量要低，MgO、Al2O3含量可適當(dāng)高些，其粘度不能過(guò)大。石灰也是作造渣材料，其要求與電硅熱法的相同。硅鉻合金用于吹煉后期還原高鉻爐渣，一般可用破碎后篩下的硅鉻合金粉末。

電硅熱法冶煉低碳鉻鐵

用電硅熱法冶煉中低碳鉻鐵是在固定式三相電弧爐內(nèi)進(jìn)行的，可以使用自焙電極，爐襯是用鎂磚砌筑的（干砌）。爐襯壽命短是中低碳鉻鐵生產(chǎn)中的重要問(wèn)題。由于冶煉溫度較高（達(dá)1650攝氏度），爐襯壽命一般較短。

冶煉中低碳鉻鐵的原料有鉻礦、硅鉻合金和石灰。鉻礦應(yīng)是干燥純凈的塊礦或精礦粉，其中Cr2O3含量越高越好，雜質(zhì)含量越低越好。鉻礦中磷含量不應(yīng)大于0.03%，粒度小于60mm。硅鉻合金應(yīng)是破碎的，粒度小于30mm，不帶渣子。石灰應(yīng)是新燒好的，其CaO含量不少于85%。

鑒別方法: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。大量生產(chǎn)的含鉻50%的“裝料級(jí)鉻鐵”，用含Cr2O3和鉻與鐵比值較低的礦石。

鉻鐵按不同含碳量分為碳素鉻鐵(包括裝料級(jí)鉻鐵)、中碳鉻鐵、低碳鉻鐵、微碳鉻鐵等。常用的還有硅鉻合金、氮化鉻鐵等。鉻鐵主要用作煉鋼的合金添加劑，過(guò)去都在煉鋼的精煉后期加入。冶煉不銹鋼等低碳鋼種，必須使用低、微碳鉻鐵，因而精煉鉻鐵生產(chǎn)一度得到較大規(guī)模的發(fā)展。由于煉鋼工藝的改進(jìn)，現(xiàn)用AOD法（見(jiàn)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)鉻鐵生產(chǎn)重點(diǎn)是煉制碳素鉻鐵。

碳素鉻鐵用還原電爐冶煉，采用焦炭作還原劑，硅石或鋁土礦作熔劑。爐渣成分一般為SiO227～33%，MgO30～34%， Al2O326～30%，Cr2O3～9.0%。由于形成碳化鉻，產(chǎn)品含碳4～9%。現(xiàn)代冶煉鉻鐵的還原電爐容量為10000～48000千伏安，一般采用封閉固定式，冶煉電耗3000～4000千瓦·時(shí)/噸。冶煉硅鉻合金的電爐與鉻鐵還原電爐相似，冶煉方法有一步法和二步法兩種。一步法用鉻鐵礦、硅石、焦炭配加熔劑冶煉。二步法采用碳素鉻鐵、硅石、焦炭作原料進(jìn)行無(wú)渣法冶煉，冶煉過(guò)程大體與硅鐵生產(chǎn)相仿。冶煉電耗每噸3000～4000千瓦·時(shí)左右。

中、低、微碳鉻鐵一般以硅鉻合金、鉻鐵礦和石灰為原料，用1500～6000千伏安電爐精煉脫硅，采用高堿度爐渣操作(CaO/SiO2為1.6～1.8)。低、微碳鉻鐵還大規(guī)模地采用熱兌法進(jìn)行生產(chǎn)。生產(chǎn)時(shí)用兩臺(tái)電爐，一爐冶煉硅鉻合金，一爐熔化由鉻礦和石灰組成的熔渣。精煉反應(yīng)分兩個(gè)階段在兩個(gè)盛桶內(nèi)進(jìn)行：①熔渣爐的熔渣注入第一盛桶后，把另一盛桶中已經(jīng)初步脫硅的硅鉻合金兌入，由于熔渣氧化劑過(guò)剩量很大，脫硅充分，可獲得含硅低于0.8%、含碳低達(dá) 0.02%的微碳鉻鐵。②第一盛桶內(nèi)反應(yīng)后的熔渣(含Cr2O3約15%)移至第二個(gè)盛桶后，把硅鉻電爐煉就的硅鉻合金（含硅45%）熱兌入渣內(nèi)，反應(yīng)后得到初步脫硅的硅鉻合金(含硅約25%)，兌入第一盛桶進(jìn)一步脫硅，熔渣含Cr2O3低于2～3%可拋棄。

吹氧法精煉中、低碳鉻鐵，用液態(tài)碳素鉻鐵做原料，吹煉時(shí)向熔池中加入少量石灰、螢石造渣，出鐵前加硅鉻合金或硅鐵以回收渣中的鉻。微碳鉻鐵的吹煉則在一定真空度下才有可能。

真空固態(tài)脫碳法精煉，用磨細(xì)的高碳鉻鐵為原料，其中磨細(xì)的高碳鉻鐵的一部分經(jīng)氧化焙燒作氧化劑，配加水玻璃或其他粘合劑，壓成團(tuán)塊，經(jīng)低溫干燥后，在車底式真空爐內(nèi)，于真空度0.5～10毫米汞柱、溫度1300～1400℃下加熱還原35～50小時(shí)，可得到含碳低于0.03%甚至低于0.01%的微碳鉻鐵。

大堆驗(yàn)證取樣：批量不足10噸時(shí)，應(yīng)從不同部位隨機(jī)采取不少于10個(gè)小樣；批量為10噸以上，不足30噸時(shí)，應(yīng)從不同部位隨機(jī)采取不少于20個(gè)小樣；批量為30噸以上時(shí)，應(yīng)從不同部位隨機(jī)采取不少于30個(gè)小樣。每個(gè)小樣重量應(yīng)大約相等，其塊度不小于20*20mm。取樣總量應(yīng)不少于批量的0.03%。所取小樣應(yīng)全部破碎至10mm以下，用四分法縮分至1-2kg，混勻后分成兩等份，一份制樣作分析用，一份作保留樣。

一般情況下都是檢驗(yàn)鉻的含量,其次是化驗(yàn)碳的含量,正常情況下鉻含量都應(yīng)在60%±0.5.