Trong ngành công nghiệp thép hiện đại, việc bổ sung các yếu tố hợp kim là rất cần thiết để cải thiện hiệu suất của thép. Chromium, như một yếu tố hợp kim quan trọng, có thể cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn, khả năng chống mài mòn và hiệu suất nhiệt độ cao của thép. Ferrochrom thấp carbon, với crom cao và carbon thấp, đảm bảo hàm lượng crom và kiểm soát hàm lượng carbon. Nó là một phụ gia hợp kim hiệu quả cho thép không gỉ, thép hợp kim và thép đặc biệt.
Ferrochrom carbon thấp là gì?
Ferrochrom thấp carbon là một hợp kim sắt có hàm lượng crom cao và hàm lượng carbon thấp. Hàm lượng crom thường nằm trong khoảng 65%-72%và hàm lượng carbon được kiểm soát trong khoảng 0,1%-0,5%. So với ferrochrom carbon cao (hàm lượng carbon> 4%) và ferrochrom carbon trung bình (hàm lượng carbon khoảng 2%-4%), tính năng đáng chú ý nhất của ferrochrom carbon thấp là hàm lượng carbon cực thấp.
Thành phần hóa học của ferrochrom carbon thấp
Ngoài các nguyên tố chính crom và sắt, ferrochrom carbon thấp thường chứa một lượng nhỏ silicon, lưu huỳnh, phốt pho và các yếu tố khác. Thành phần tiêu chuẩn chung như sau:
- Chromium (CR): 65%-72%
- carbon (c): 0,5%(thường là từ 0,1%-0,5%)
- Silicon (SI): ≤1,5%
- Lưu huỳnh (s): .04%
- Phốt pho (P): ≤0,04%
- Sắt (Fe): Cân bằng
Tính chất vật lý của ferrochrom carbon thấp
Ferrochrom thấp carbon có điểm nóng chảy cao (khoảng 1550-1650), mật độ khoảng 7,0-7,5 g / cm³, đèn kim loại màu xám bạc, độ cứng cao và độ dẫn điện và nhiệt tốt. So với các hợp kim Ferrochrom khác, Ferrochrom carbon thấp có hàm lượng cacbua thấp, có lợi cho việc cải thiện tốc độ hòa tan và tốc độ sử dụng trong thép nóng chảy.
Quá trình sản xuất ferrochrom carbon thấp
Phương pháp luyện kim truyền thống
Sản xuất ferrochrom carbon thấp truyền thống chủ yếu áp dụng phương pháp khử trùng ferrochrom carbon cao, bao gồm phương pháp nhiệt silicon và phương pháp nhiệt nhôm. Các phương pháp này trước tiên tạo ra ferrochrom carbon cao, và sau đó giảm hàm lượng carbon thông qua quá trình khử oxy hóa oxy hóa. Tuy nhiên, các phương pháp này là tốn nhiều năng lượng, tốn kém và có tác động đáng kể đến môi trường.
Cải tiến quy trình hiện đại
Trong những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ, các quy trình mới như giảm trực tiếp và luyện kim huyết tương đã dần dần được áp dụng để sản xuất ferrochrom carbon thấp. Các quy trình mới này không chỉ cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn làm giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và ô nhiễm môi trường:
1. Phương pháp giảm trực tiếp: Sử dụng các chất khử rắn (như carbon, silicon, nhôm, v.v.) để giảm trực tiếp quặng crom ở nhiệt độ thấp hơn có thể kiểm soát hiệu quả hàm lượng carbon.
2. Phương pháp luyện kim huyết tương: Sử dụng huyết tương nhiệt độ cao làm nguồn nhiệt, nhiệt độ và khí quyển nóng có thể được kiểm soát chính xác để tạo ra ferrochrom carbon cực thấp.
3. Phương pháp điện phân: Chromium được chiết xuất từ quặng crom thông qua quá trình điện phân, và sau đó hợp kim với sắt để thu được các hợp kim ferrochrom có hàm lượng carbon cực thấp.
Ưu điểm của Ferrochrom carbon thấp
Ưu điểm cốt lõi của hàm lượng carbon thấp
Ưu điểm nổi bật nhất của ferrochrom carbon thấp là hàm lượng carbon thấp của nó, mang lại nhiều lợi ích về mặt luyện kim và ứng dụng:
1. Tránh sự hình thành cacbua quá mức: Hàm lượng carbon quá cao trong thép sẽ tạo thành một lượng lớn cacbua, ảnh hưởng đến độ dẻo và độ bền của thép. Sử dụng ferrochrom carbon thấp có thể kiểm soát chính xác hàm lượng carbon trong thép và tránh giới thiệu carbon không cần thiết.
2. Cải thiện độ tinh khiết của thép: Hàm lượng thấp của các yếu tố tạp chất trong ferrochrom carbon thấp giúp sản xuất thép đặc biệt cao, chất lượng cao.
3. Cải thiện hiệu suất xử lý của thép: Hàm lượng carbon thấp làm giảm sự hình thành các cacbua cứng và cải thiện hiệu suất xử lý nóng và lạnh của thép.
4. Giảm độ khó của hàn thép: Hàm lượng carbon thấp giúp cải thiện đáng kể hiệu suất hàn của thép chứa crom và giảm các vết nứt và xử lý trong quá trình hàn.
Ưu điểm của quá trình luyện kim
1. Tốc độ hòa tan nhanh: Tốc độ hòa tan của ferrochrom carbon thấp trong thép nóng chảy nhanh hơn nhiều so với ferrochrom carbon cao, có lợi cho việc rút ngắn thời gian làm mờ và cải thiện hiệu quả sản xuất.
2. Tốc độ phục hồi crom cao: Do độ hòa tan tốt của nó, tỷ lệ phục hồi của crom được thêm vào bằng cách sử dụng ferrochrom carbon thấp thường có thể đạt hơn 95%, cao hơn so với sử dụng ferrochrom carbon cao.
3. Kiểm soát chính xác thành phần: Ferrochrom carbon thấp có lợi cho việc kiểm soát chính xác hơn thành phần hóa học của thép cuối cùng, đặc biệt đối với các thép đặc biệt với các yêu cầu nghiêm ngặt.
4. Giảm quá trình khử trùng: Việc sử dụng Ferrochrom carbon thấp có thể làm giảm hoặc bỏ qua quá trình khử trùng của thép nóng chảy, đơn giản hóa quá trình sản xuất và giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Lợi ích kinh tế và lợi thế môi trường
1. Giá trị gia tăng cao: Mặc dù giá của ferrochrom carbon thấp cao hơn so với ferrochrom carbon cao, nhưng nó có thể tạo ra giá trị gia tăng cao hơn trong sản xuất thép cao cấp.
2. Tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải: Việc sử dụng Ferrochrom có carbon thấp có thể làm giảm mức tiêu thụ năng lượng và khí thải carbon trong quá trình khử trùng của thép nóng chảy.
3. Tăng tuổi thọ của thép: Thép được sản xuất với ferrochrom carbon thấp có tuổi thọ cao hơn, giúp giảm tiêu thụ tài nguyên và tác động môi trường.
Áp dụng Ferrochrom carbon thấp trong ngành thép
Sản xuất thép không gỉ
Thép không gỉ là khu vực ứng dụng quan trọng nhất của ferrochrom carbon thấp. Trong sản xuất bằng thép không gỉ, Ferrochrom carbon thấp chủ yếu được sử dụng cho:
1. Thép không gỉ Austenitic: chẳng hạn như 304, 316 và các loạt thép không gỉ khác, việc sử dụng ferrochrom carbon thấp giúp kiểm soát hàm lượng carbon và tránh các vấn đề ăn mòn giữa các hạt.
2. Thép không gỉ ferritic: chẳng hạn như 430, 439 và các loạt khác, ferrochrom carbon thấp giúp cải thiện hiệu suất dập và khả năng chống ăn mòn của thép.
3. Thép không gỉ song công: chẳng hạn như 2205 và các loạt khác, ferrochrom carbon thấp giúp duy trì tỷ lệ pha thích hợp và hiệu suất toàn diện tuyệt vời.
4. Thép không gỉ carbon cực thấp: Thép không gỉ cao cấp có hàm lượng carbon dưới 0,03%, phải sử dụng ferrochrom carbon thấp để đảm bảo hàm lượng carbon của sản phẩm cuối cùng đáp ứng tiêu chuẩn.
Sản xuất thép đặc biệt
1. Thép hợp kim nhiệt độ cao: Được sử dụng cho các thành phần nhiệt độ cao như động cơ máy bay và tua -bin khí,
Ferrochrom carbon thấpCó thể cung cấp đủ crom mà không cần giới thiệu quá nhiều carbon.
2. Thép ổ trục: Thép ổ trục chất lượng cao đòi hỏi phải kiểm soát chính xác hàm lượng carbon. Việc sử dụng Ferrochrom carbon thấp có thể đảm bảo độ cứng và khả năng chịu lực của thép.
3. Thép khuôn: Thép khuôn cao cấp đòi hỏi cả độ cứng và độ bền. Việc sử dụng Ferrochrom carbon thấp giúp cải thiện hiệu suất xử lý nhiệt của thép nấm mốc.
4. Thép lò xo: Thêm Ferrochrom có carbon thấp có thể cải thiện sức mạnh mệt mỏi và tuổi thọ của thép lò xo.
Vật liệu chịu nhiệt nhiệt độ cao
1. Thép đúc chịu nhiệt: Được sử dụng cho các van nhiệt độ cao, vỏ bơm và các bộ phận khác. Việc sử dụng ferrochrom carbon thấp giúp cải thiện sức mạnh nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa.
2. Hợp kim chịu nhiệt: chẳng hạn như hợp kim nhiệt dựa trên niken và dựa trên coban, ferrochrom carbon thấp là một nguồn quan trọng của các yếu tố hợp kim.
Là một vật liệu Ferroalloy quan trọng, Ferrochrom thấp carbon đóng vai trò không thể thay thế trong ngành công nghiệp thép và luyện kim với lợi thế cốt lõi của hàm lượng carbon thấp. Nó không chỉ là một nguyên liệu chính để sản xuất thép không gỉ chất lượng cao và thép đặc biệt, mà còn được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất cao cấp như ngành công nghiệp hóa chất, điện, hàng không vũ trụ, v.v.
.png)
