低鈦高碳鉻鐵

王爽、宋福良、史萬利等。 2100433B

中鋼集團(tuán)吉林鐵合金股份有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。

高碳鉻鐵的冶煉方法有高爐法、電爐法、等離子爐法等。使用高爐只能制得含鉻在30%左右得特種生鐵。截至2012年，含鉻高的高碳鉻鐵大都采用熔劑法在礦熱爐內(nèi)冶煉。

電爐法冶煉高碳鉻鐵的基本原理是用碳還原鉻礦中鉻和鐵的氧化物。碳還原氧化鉻生成Cr2C2的開始溫度為1373K，生成Cr7C3的反應(yīng)開始溫度1403K，而還原生成鉻的反應(yīng)開始溫度為1523K，因而在碳還原鉻礦時得到的是鉻的碳化物，而不是金屬鉻。鉻鐵中含碳量的高低取決于反應(yīng)溫度。生成含碳量高的碳化物比生成含碳量低的碳化物更容易。

含一定量的氧、氮、碳、硅、鐵及其他元素雜質(zhì)的α相鈦。鈦含量不低于98%、含有少量氧、氮、氫、碳、硅和鐵等雜質(zhì)的致密金屬鈦。氧、氮、碳、氫和硅屬于間隙雜質(zhì)元素，鐵屬于替代式β穩(wěn)定元素。氧、氮、碳都能提高鈦的室溫抗拉強(qiáng)度，同時也會降低鈦的塑性，因此鈦中氧、氮、碳的含量都有比較嚴(yán)格的限制，特別是氧含量。氫在鈦中的溶解度很小，氫與鈦的反應(yīng)是可逆的。氫對鈦性能的主要影響表現(xiàn)為“氫脆”，當(dāng)鈦中氫含量達(dá)到一定量后，將會大大提高鈦對缺口的敏感性，從而急劇地降低缺口試樣的沖擊韌性等性能。通常規(guī)定鈦中氫含量不得超過0.015%。鈦是現(xiàn)代宇宙航空科學(xué)，海洋科學(xué)和核能發(fā)電等尖端科學(xué)工業(yè)所不可缺少的材料。鈦比一般金屬輕48%，且韌性強(qiáng)，耐酸堿性、抗腐蝕、穩(wěn)定性高，高強(qiáng)度，良好彈性等優(yōu)點，符合人體工程系，鈦對人體無毒，無任何輻射 。

冶煉高碳鉻鐵的原料有鉻礦、焦炭和硅石。

鉻礦中Cr2O3≥40%，Cr2O3/∑FeO≥2.5，S<0.05%，P<0.07%，MgO和Al2O3含量不能過高，粒度10～70mm，如是難熔礦，粒度應(yīng)適當(dāng)小些。

焦炭要求含固定碳不小于84%，灰分小于15%，S<0.6%，粒度3～20mm。

硅石要求含SiO2≥97%，Al2O3≤1.0%，熱穩(wěn)定性能好，不帶泥土，粒度20～80mm。