In de moderne staalindustrie is de toevoeging van legeringselementen essentieel om de prestaties van staal te verbeteren. Chroom, als een belangrijk legeringselement, kan de corrosieweerstand, slijtvastheid en hoge temperatuurprestaties van staal aanzienlijk verbeteren. Koolstofarme ferrochroom, met hoog chroom en laag koolstof, zorgt voor het chroomgehalte en regelt het koolstofgehalte. Het is een effectief legeringsadditief voor het smelten van roestvrij staal, legeringsstaal en speciaal staal.
Wat is koolstofarme ferrochrome?
Koolstofarme ferrochrome is een ijzeren legering met een hoog chroomgehalte en een laag koolstofgehalte. Het chroomgehalte ligt meestal tussen 65%-72%en het koolstofgehalte wordt gecontroleerd tussen 0,1%-0,5%. Vergeleken met hoog koolstofarme ferrochrome (koolstofgehalte> 4%) en medium-koolstof ferrochrome (koolstofgehalte van ongeveer 2%-4%), is het meest opvallende kenmerk van koolstofarme ferrochrome het extreem lage koolstofgehalte.
Chemische samenstelling van koolstofarme ferrochrome
Naast de belangrijkste elementen Chroom en ijzer, bevat koolstofarme ferrochrome meestal kleine hoeveelheden silicium, zwavel, fosfor en andere elementen. De algemene standaardcompositie is als volgt:
- Chroom (CR): 65%-72%
- Koolstof (C): ≤0,5%(meestal tussen 0,1%-0,5%)
- Silicium (SI): ≤1,5%
- zwavel (s): ≤0,04%
- Fosfor (P): ≤0,04%
- ijzer (Fe): evenwicht
Fysische eigenschappen van koolstofarme ferrochrome
Koolstofarme ferrochrome heeft een hoog smeltpunt (ongeveer 1550-1650 ℃), een dichtheid van ongeveer 7,0-7,5 g / cm³, een zilvergrijze metalen glans, hoge hardheid en goede thermische en elektrische geleidbaarheid. Vergeleken met andere ferrochrome legeringen heeft koolstofarme ferrochrome een laag carbide-gehalte, dat bevorderlijk is om de oplossnelheid en het gebruikssnelheid in gesmolten staal te verbeteren.
Productieproces van koolstofarme ferrochrome
Traditionele smeltmethode
Traditionele koolstofarme ferrochrome-productie hanteert hoofdzakelijk een koolstofarbon ferrochrome decarburisatiemethode, inclusief silicium thermische methode en aluminium thermische methode. Deze methoden produceren eerst koolstofarme ferrochrome en verminderen vervolgens het koolstofgehalte door een oxidatief decarburisatieproces. Deze methoden zijn echter energie-intensief, kostbaar en hebben een aanzienlijke impact op het milieu.
Moderne procesverbeteringen
In de afgelopen jaren zijn met de ontwikkeling van technologie nieuwe processen zoals directe reductie en plasma-smelten geleidelijk toegepast op de productie van koolstofarme ferrochrome. Deze nieuwe processen verbeteren niet alleen de productkwaliteit, maar verminderen ook het energieverbruik en milieuvervuiling aanzienlijk:
1. Directe reductiemethode: het gebruik van vaste reductiemiddelen (zoals koolstof, silicium, aluminium, enz.) Om chroomerts direct bij een lagere temperatuur te verminderen, kan het koolstofgehalte effectief regelen.
2. Plasma-smeltmethode: met behulp van plasma op hoge temperatuur als warmtebron, kunnen de smelttemperatuur en atmosfeer nauwkeurig worden geregeld om ultrazuivere koolstofarme ferrochrome te produceren.
3. Elektrolysemethode: chroom wordt geëxtraheerd uit chroomerts door een elektrolytisch proces en vervolgens gelegeerd met ijzer om ferrochrome legeringen te verkrijgen met een extreem laag koolstofgehalte.
Voordelen van koolstofarme ferrochrome
Het kernvoordeel van een laag koolstofgehalte
Het meest prominente voordeel van laag koolstofarme ferrochrome is het lage koolstofgehalte, dat veel metallurgische en applicatievoordelen oplevert:
1. Vermijd overmatige carbidevorming: een te hoog koolstofgehalte in staal zal een grote hoeveelheid carbiden vormen, die de plasticiteit en taaiheid van staal beïnvloeden. Het gebruik van koolstofarme ferrochrome kan het koolstofgehalte in staal nauwkeurig regelen en onnodige koolstofintroductie voorkomen.
2. Verbeter de zuiverheid van staal: het lage gehalte aan onzuiverheidselementen in koolstofarme ferrochrome helpt bij het produceren van hoogwaardig speciaal staal van hoge kwaliteit.
3. Verbetering van de verwerkingsprestaties van staal: een laag koolstofgehalte vermindert de vorming van harde carbiden en verbetert de warme en koude verwerkingsprestaties van staal.
4. Verminder de moeilijkheid van stalen lassen: het lage koolstofgehalte verbetert de lasprestaties van chroom-bevattend staal aanzienlijk en vermindert scheuren en brosheid tijdens het lassen.
Voordelen van het metallurgisch proces
1. Snelle oplossingssnelheid: de oplossnelheid van koolstofarm ferrochrome in gesmolten staal is veel sneller dan die van koolstofarme ferrochrome, die bevorderlijk is voor het verkorten van de smelttijd en het verbeteren van de productie-efficiëntie.
2. Hoge chroomherstelpercentage: vanwege de goede oplosbaarheid kan het herstelpercentage van chroom toegevoegd met behulp van koolstofarme ferrochrome meestal meer dan 95%bereiken, wat hoger is dan dat van het gebruik van hoog koolstofarme ferrochrome.
3. Nauwkeurige controle van de samenstelling: koolstofarme ferrochrome is bevorderlijk voor een nauwkeuriger controle van de chemische samenstelling van het uiteindelijke staal, vooral voor speciale staalsoorten met strikte vereisten.
4. Verminder het decarburisatieproces: het gebruik van koolstofarme ferrochrome kan het decarburisatieproces van gesmolten staal verminderen of weglaten, het productieproces vereenvoudigen en het energieverbruik verminderen.
Economische voordelen en milieuvoordelen
1. Hoge toegevoegde waarde: hoewel de prijs van koolstofarme ferrochrome hoger is dan die van hoog koolstofarme ferrochrome, kan het een hogere toegevoegde waarde creëren bij de productie van high-end staal.
2. Energiebesparing en emissiereductie: het gebruik van koolstofarme ferrochrome kan het energieverbruik en koolstofemissies in het decarburisatieproces van gesmolten staal verminderen.
3. Verhoog de levensduur van staal: staal geproduceerd met koolstofarme ferrochrome heeft een langere levensduur, die indirect het verbruik van hulpbronnen en milieu-impact vermindert.
Toepassing van koolstofarme ferrochrome in de staalindustrie
Roestvrijstalen productie
Roestvrij staal is het belangrijkste toepassingsgebied van ferrochrome met een laag koolstof. Bij roestvrijstalen productie wordt ferrochrome met een laag koolstof voornamelijk gebruikt voor:
1. Austenitisch roestvrij staal: zoals 304, 316 en andere reeks roestvrij staal, het gebruik van ferrochrome met weinig koolstof helpt het koolstofgehalte te regelen en intergranulaire corrosieproblemen te voorkomen.
2. Ferritisch roestvrij staal: zoals 430, 439 en andere series, low carbon ferrochrome helpt de stempelprestaties en corrosieweerstand van staal te verbeteren.
3. Duplex roestvrij staal: zoals 2205 en andere series, low carbon ferrochrome helpt bij het handhaven van de juiste faseverhouding en uitstekende uitgebreide prestaties.
4. Ultra-lage koolstof zonder roestvrij staal: high-end roestvrij staal met een koolstofgehalte van minder dan 0,03%moet ferrochrome met een laag koolstof worden gebruikt om ervoor te zorgen dat het koolstofgehalte van het eindproduct voldoet aan de standaard.
Speciale staalproductie
1. Steel met hoge temperatuur legering: gebruikt voor componenten op hoge temperatuur zoals vliegtuigmotoren en gasturbines,
koolstofarme ferrochromeKan voldoende chroom bieden zonder te veel koolstof te introduceren.
2. Lagerstaal: hoogwaardig lagerstaal vereist een precieze regeling van het koolstofgehalte. Het gebruik van koolstofarme ferrochrome kan zorgen voor de hardheid en het slijtvastheid van staal.
3. Schimmelstaal: hoogwaardig schimmelstaal vereist zowel hardheid als taaiheid. Het gebruik van koolstofarme ferrochrome helpt de warmtebehandelingsprestaties van schimmelstaal te verbeteren.
4. Springstaal: het toevoegen van koolstofarme ferrochrome kan de vermoeidheidssterkte en de levensduur van het veerstaal verbeteren.
Hoogtemperatuurwarmte-resistente materialen
1. Warmtebestendig gegoten staal: gebruikt voor kleppen op hoge temperatuur, pompbehuizingen en andere onderdelen. Het gebruik van koolstofarme ferrochrome helpt de sterkte en oxidatieweerstand op hoge temperatuur te verbeteren.
2. Warmte-resistente legeringen: zoals op nikkel gebaseerde en kobaltgebaseerde hittebestendige legeringen, koolstofarme ferrochrome is een belangrijke bron van legeringselementen.
Als een belangrijk ferroalloy-materiaal speelt koolstofarme ferrochrome een onvervangbare rol in de staal- en metallurgische industrie met zijn kernvoordeel van een laag koolstofgehalte. Het is niet alleen een belangrijke grondstof voor de productie van hoogwaardig roestvrij staal en speciaal staal, maar ook op grote schaal gebruikt in hoogwaardige productievelden zoals chemische industrie, stroom, ruimtevaart, enz.
.png)
