El ferrocrom d'alt carboni és la principal càrrega de crom que s'utilitza en la fabricació d'acer. Es produeix en un forn d'arc submergit per reducció carbotèrmica del mineral de cromita amb coc, de manera que conté un alt nivell de carboni que s'adapta bé a la fusió d'acer inoxidable i a l'aliatge d'acers rics en carboni. El contingut de crom en els graus comercials es troba generalment entre el 60 i el 70% amb carboni entre un 6 i un 10%, i la família de graus està coberta per GB/T 5683 a la Xina. Comprendre què fa el material a cada taller de fosa és la base per seleccionar el grau adequat i la barreja de mineral adequada.
Agent d'aliatge per a acers d'alt carboni
El major ús directe és com a agent d'aliatge d'acer de boles, acer per a eines i acer d'alta velocitat amb un contingut de carboni més elevat. Afegit al cullerot o al forn, el ferrocrom augmenta la tempabilitat de manera que les seccions gruixudes s'endureixin en lloc de només a la superfície. La resistència al desgast i la duresa augmenten amb l'addició de crom, i com que l'acer ja transporta carboni, el grau alt en carboni introdueix crom sense diluir el nivell de carboni que requereixen aquests graus. El resultat és un millor rendiment de tall i conformat en eines i una vida més llarga en mitjans de mòlta.
Matèria primera per a la fosa d'acer inoxidable
El ferrocrom d'alt carboni és la matèria primera base per a l'acer inoxidable fos pel mètode de bufat d'oxigen. El carboni del ferroaliatge s'utilitza deliberadament com a font d'energia i reducció en el convertidor, i després el carboni s'elimina per bufat d'oxigen, que també descarbura la fosa. Per tant, la càrrega d'una unitat de crom rica en carboni captura el crom d'hora i de manera econòmica, i el refinament al convertidor porta el carboni al nivell requerit pel grau inoxidable. Aquesta pràctica en dues etapes és el que fa que el grau d'alt carboni sigui econòmic per a la producció d'acer inoxidable.
Additiu per ferro colat
En ferro colat el material actua com un additiu que millora la resistència al desgast i la duresa alhora que dóna a la fosa una bona resistència a la calor. El crom estabilitza els carburs a la matriu de ferro, de manera que la superfície resisteix l'abrasió i la peça manté la resistència a temperatures elevades, per això es seleccionen els ferros de crom per a revestiments de molí, rotlles i peces de forn. La dosificació es manté dins del rang que manté el ferro colable, ja que l'excés de crom afavoreix estructures de ferro blanc durs i difícils de mecanitzar.
Matèries primeres per a ferroaliatges refinats i crom electrolític
Alimentació de coixinets de crom per a la producció d'aliatges de crom de silici.
Material de càrrega per ferrocrom de carboni mitjà, baix en carboni i microcarboni fet pel procés sense escòries, on el grau de carboni alt es perfecciona en un convertidor.
Alimentació d'unitat de crom per a la producció electrolítica de crom metàl·lic.
En cada cas, s'escull el grau d'alt carboni perquè és la unitat d'alt crom més barata disponible i perquè el refinament aigües avall pot reduir el carboni i ajustar la composició. Una proporció constant de crom a ferro i un baix contingut en sofre i fòsfor és el que realment paga l'operació aigües avall.
Selecció de minerals i pràctica de càrrega
La fusió de ferrocrom d'alt carboni de bona qualitat depèn en gran mesura de la preparació del mineral. La separació per gravetat és el principal mètode de benefici en la producció, utilitzant taules agitadores i separadors de plantilla, i el concentrat de gravetat de vegades es neteja encara més mitjançant una separació magnètica de baixa intensitat o una separació magnètica d'alta intensitat per augmentar el grau i la proporció de crom a ferro del concentrat. Quan la càrrega s'ajusta, tres principis importen. En primer lloc, s'ha de barrejar la mida del bloc: utilitzar només mineral en pols provoca sinterització a la càrrega, bloqueja la permeabilitat del gas a la superfície i danya l'atmosfera del forn, mentre que l'ús només de mineral gran retarda la reducció. En segon lloc, el rendiment de la fusió s'ha d'equilibrar: una càrrega només de mineral fàcilment fusible forma escòria abans que s'hagi completat la reducció, de manera que la fusió supera la reducció i es perd crom a l'escòria, mentre que una càrrega només de mineral refractari deixa nuclis de mineral sense reduir, espessa la capa d'escòria i fa que la fosa sigui erràtica. En tercer lloc, la barreja s'ha de dissenyar per al carboni objectiu, que està influenciat per la barreja de mineral, la taxa de coc i la tensió de funcionament.
Preguntes freqüents
P: Per a què s'utilitza el ferrocrom d'alt carboni?
S'utilitza com a agent d'aliatge per a boles riques en carboni, eines i acers d'alta velocitat, com a matèria primera per a la fusió d'acer inoxidable bufat amb oxigen i com a additiu per a ferro colat.
P: Quant de crom i carboni conté?
Els graus comercials d'alt carboni solen portar entre un 60 i un 70% de crom amb carboni en un rang d'entre 6 i 10%, depenent de l'especificació sol·licitada.
P: En què es pot processar més?
És l'alimentació de crom per a l'aliatge de crom silici, per a ferrocrom de carboni mitjà, baix i micro fet pel procés sense escòries i per a crom metàl·lic electrolític.
P: Per què és tan important la barreja de minerals?
Perquè la distribució de la mida del bloc i el comportament de fusió controlen la permeabilitat del gas i la velocitat de reducció; una càrrega mal igualada o sinteritza, forma escòries massa aviat o deixa mineral sense reduir.
P: Com es beneficia el mineral de cromita?
La separació per gravetat amb taules de sacsejada i màquines és estàndard, i el concentrat sovint es torna a netejar per separació magnètica per augmentar el grau i la proporció de crom a ferro.
P: Què passa si l'escòria es forma massa aviat?
Aleshores, la fusió passa per davant de la reducció, el crom es reté a l'escòria i la recuperació cau, per això es barregen minerals fusibles i refractaris.
