Классификация ферросплавных процессов. Физико-химические основы получения ферросплавов. Производство силикокальция силикотермическим процессом. Производство углеродистого феррохрома, страница 20

Общая продолжительность плавки около 3ч. Расплавление шихты ведется при напряжении 320 – 265 В, восстановительный период – 276 – 256 В и период прогрева расплава перед выпуском 254 – 230 В. Съем электроэнергии на плавку ведется из расчета 1000 – 1200 кВт*ч на 1 т залитого малосфористого шлака.

Улучшение технико-экономические показатели плавки.

1)  Организация выплавки металлического марганца с повышенным содержанием железа (10 – 15%).

2)  Повышенное промышленное освоение использования отвального шлака марганца металлического.

Выплавка низко- и среднеуглеродистого ферромарганца электросиликотермическим способом.

Ферромарганец этих марок получают электро-силикотермическим методом. Сущность процесса такая же как и при производстве металлического м

26.04.2014

Производство углеродистого феррохрома

Углеродистый феррохром используют при производстве стали для легирования металла хромом и углеродом, при выплавке хромсодержащих сталей методом аргонокислородного рафинирования (АКР).

В ферросплавном производстве углеродистый феррохром применяют для получения ферросиликохрома по двухстадийной технологии, средне- и малоуглеродистого феррохрома конвертерным методом, азотированного феррохрома

В мировой практике ферросплавного производства получают товарный и передельный углеродистый феррохром.

Товарный феррохром марок ФХ650А и ФХ800А содержит соответственно, %: 6,5 и 8 С, 60 и 65 Сr, по 0,03 Р, 0,06 S и 2 Si.

В феррохроме ФХ650Б и ФХ800Б содержание фосфора и серы увеличено соответственно до 0,05 и 0,08%, а в ФХ800С4 и ФХ800СБ — содержание кремния до 5...10 %.

Передельный феррохром ФХП850, ФХП850А и ФХП900 содержит, %: 65 % Сr, соответственно 8,5; 8,5 и 9,0 С, 2 Si, 0,06...0,07 S, 0,04 Р.

Физико-химические свойства хрома и его соединния

хром и железо в жидком и твердом состояниях образуют непрерывный ряд твердых растворов. Температура плавления сплавов с 65 … 70% хрома 1600 … 1630 С.

С углеродом хром образует карбиды Сr23С6, Сr7С3 и Сr3С2 соответственно с 13,3; 5,68 и 9% С.

Карбиды хрома — соединения прочные.

Температура плавления, °С: Сr23С6 -   1550, Сr7С3  — 1780, Сr3С2 —1980.

В системе Cr – O наибольший интерес представляют оксиды CrO3, Cr2O3 и CrO3. CrO разлагается при – 870 С. Температура плавления Cr2O3 и CrO3 соответственно 2265 и 1950 С. Оксид CrO3 (валентность хрома +6) – сильный окислитель. Он образуется в высокоизвестковых шлаках при совместном обжиге хромовой руды и известняка, выплавке рудоизвесткового расплава и получении рафинировачного феррохрома. С кремнием хром образует силициды. Температура плавления силицидов равна соответственно 1553 – 1710 С. Силициды хрома прочнее карбидов хрома, поэтому с увеличением содержания в сплаве кремния содержание углерода в нем уменьшается. Фосфор хорошо растворим в жидком хроме, а в твердом присутствует в виде фосфидов Cr3P, Cr2P, CrP и CrP2. Эти фосфиды прочнее фосфидов железа, поэтому дефосфорация хрома окислительным способом (подобно дефосфорации стальной ванны) малоэффективны.

Процесс производства углеродистого хрома основан на восстановлении хрома и железа, содержащихся в хромовой руде, углеродом. Хвром восстанавливается по реакциям:

•  7Сr2O3 + 27С = 2СrС + 21СО,

•  ∆Gт= 510730-339,17 T, Дж/моль;

•  Сг2O3 + ЗС = 2Сг + ЗСО,

•  ∆Gт = 545710 - 360,53 T, Дж/моль.

Температура начала восстановления до карбида 1130 С, а до элементарного хрома 1240 С. Возможно также восстановление по реакции:

•  ЗСг2O3 + 13С = 2Сr3С2 + 9СО,

•  ∆Gт = 730940 - 511,68 T, Дж/моль.

По этой раекции восстановление начинается при 1117 С. В связи с тем, что хром углеродом восстанавливается преимущественно до карбидов, сплав получается с высоким содержанием углерода. При содержании в сплаве – 60% Cr в нем может присутствовать 12% С. Железо в хромовой руде содержится в виде железо – хромовой шпинели, которая восстанавливается углеродом по реакции:

•  (FeO • Сг03) + С = Fe + Сг2O3 + СО,