鉻鐵生產(chǎn)工藝高碳鉻鐵的生產(chǎn)方法有電爐法、豎爐 （高爐）法、等離子法和熔融還原法。豎爐法現(xiàn)在只生產(chǎn)低鉻合金（Cr<30％），較高鉻含量（例如 Cr>60％）的豎爐法生產(chǎn)工藝尚處在研究階段；后兩種方法是正在探索中的新興工藝 ；因此，絕大多數(shù)的商品高碳鉻鐵和再制鉻鐵均采用電爐 （礦熱爐）法生產(chǎn)。 電爐冶煉具有以下特點(diǎn)：

（1）電爐使用電這種最清潔的能源。其他能源如煤、焦炭、原油、天然氣等都不可避免地將伴生的雜質(zhì)元素帶入冶金過程。只有采用電爐才能生產(chǎn)最清潔的合金。

（2）電是唯一能獲得任意高溫條件的能源。

（3）電爐容易實(shí)現(xiàn)還原、精煉、氮化等各種冶金反應(yīng)要求的氧分壓、氮分壓等熱力學(xué)條件。

工藝流程

1、原料的選取

冶煉高碳烙鐵的原料有鉻礦、焦炭和硅石。其中焦炭以及硅石作為還原劑。

2、還原劑

在合金生產(chǎn)中，使用最為普遍的是最便宜的一種還原劑-冶金焦“碎塊”（高爐用焦經(jīng)篩選后的篩下焦）。由于煉焦用煤的質(zhì)量及焦化廠生產(chǎn)焦炭的條件不同，碎焦塊的質(zhì)量也各異．但是它們有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，就是電阻不高，反應(yīng)性能欠佳，灰分和硫、磷的含量較高，同時(shí)水分含量也較高，而且還不穩(wěn)定。焦炭中含有的硫主要是有機(jī)琉及大量的硫化物，還有少量的硫酸鹽和極少量以碳中固溶體狀態(tài)存在的元素硫。焦炭的磷含量也各不相同。焦塊具有海綿狀組織，并有大量的裂紋，其氣孔率波動(dòng)于35％-55％范圍內(nèi)，焦炭的視密度為0.8-1t/m3。

3、冶煉操作工藝：電爐熔劑法生產(chǎn)高碳鉻鐵采用連續(xù)式操作方法。原料按焦炭、硅石、鉻礦順序進(jìn)行配料，以利混合均勻。敞口爐通過給料槽把料加到電極周圍，料面呈大錐體。封閉爐由下料管直接把料加入爐內(nèi)。無論是敞口爐還是封閉爐，均應(yīng)隨著爐內(nèi)爐料的下沉而及時(shí)補(bǔ)充新料，以保持一定的料面高度。

電爐內(nèi)所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)高碳鉻鐵的主要過程是：碳還原氧化鉻生成Cr3C2的開始溫度為1385K，生成Cr7C3的反應(yīng)開始溫度1453K，而還原生成鉻的反應(yīng)開始溫度為1520 K，因而在碳還原鉻礦時(shí)得到的是鉻的碳化物，而不是金屬鉻。因此，只能得到含碳較高的高碳鉻鐵。而且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。實(shí)際生產(chǎn)中，爐料在加熱過程中先有部分鉻礦與焦炭反應(yīng)生成Cr3C2，隨著爐料溫度升高．大部分鉻礦與焦炭反應(yīng)生成Cr7C3，溫度進(jìn)一步升高，三氧化二鉻對(duì)合金起精煉脫碳作用。

氧化鐵還原反應(yīng)開始溫度比三氧化二鉻還原反應(yīng)開始溫度低，因而鉻礦中的氧化鐵在較低的溫度下就充分地被還原出來，并與碳化鉻互溶，組成復(fù)合碳化物，降低了合金的熔點(diǎn)。同時(shí)，由于鉻與鐵互相溶解，使還原反應(yīng)更易進(jìn)行。

長江有色金屬網(wǎng)責(zé)任編輯：Alice