镍铬不锈钢

精矿按Cr2O3%含量的不同，分为7个牌号。其化学成分应符合表1的规定。

表1 精矿化学成分

牌号 化学成分(%)

Cr2O3% Cr2O3/FeO SiO2% MgO% S%(不小于) P%(不大于)

G-50A 50.0 3.2 4.0 14.0 0.020 0.008

G-50B 3.0 6.0

G-50C 2.5 6.0

牌号 化学成分(%)

Cr2O3% Cr2O3/FeO SiO2% MgO% S%(不小于) P%(不大于)

G-48 48.0 2.5 8.0 14.0 0.020 0.008

G-45 45.0 1.7 8.0 18.0 0.020 0.010

块矿按Cr2O3含量的不同,分为3个牌号.其化学成分应符合表2的规定.

表2 块矿化学成分

牌号 化学成分(%)

Cr2O3% Cr2O3/FeO Al2O3% S%(不小于) P%(不大于)

K-45 45.0 3.0 10.0 0.020 0.008

K-42 42.0 2.8 12.0 0.020 0.008

K-38 38.0 2.5 15.0 0.020 0.010

物理状态：冶金用铬矿石中水分不允许大于10%;冶金用铬矿石粒度不允许大于300mm;冶金用铬矿石中不允许混入外来杂质。

冶金级铬铁矿石还可用来冶炼金属铬，目前我国冶炼金属铬的方法有火法和湿法两种。采用湿法冶炼金属铬要求：铬矿石或精矿含Cr2O3≥38%、Cr2O3/FeO>2、SiO2<12%、Al2O3<10%，此外矿石粒度小于180目的应占80%以上。

2、耐火级铬矿石的工业要求

在耐火材料工业中，铬矿石主要用来制造镁铬砖、铬砖和铬铝砖等。

用于生产耐火材料的铬矿石分为两个品级。一级品用作天然耐火材料，质量要求：Cr2O3≥35%、SiO2≤8%、CaO≤2%。二级品用作生产铬砖、铬镁砖，质量要求：Cr2O3≥30%～32%、SiO2≤11%、CaO≤3%。

以上两个品级，矿石块度都要求在50～300mm之间，而且矿石中不允许有大于5～8mm的夹石。

3、化工级铬矿石的工业要求

在化学工业上，铬矿石主要用来生产重铬酸盐(铬盐)，再用它作原料生产其他铬化合物产品。铬盐用铬矿石工业要求：Cr2O3≥30%、Cr2O3/FeO≥2～2.5，SiO2少量。

4、铸石级铬矿石的工业要求

用以生产辉绿岩铸石的铬矿石，其质量要求：Cr2O3≥10%～20%，SiO2≤10%。于钛精矿化学分析的质量控制、校准分析仪器、评价和验证分析方法的准确度。

进口铬矿质量指标：

铬铁按照含碳量分为高碳铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁和微碳铬铁。

高碳铬铁

高碳铬铁(含再制铬铁)主要用途有：

(1)用作含碳较高的滚珠钢、工具钢和高速钢的合金剂，提高钢的淬透性，增加钢的耐磨性和硬度;

(2)用作铸铁的添加剂，改善铸铁的耐磨性和提高硬度，同时使铸铁具有良好的耐热性;

(3)用作无渣法生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁的含铬原料;

(4)用作电解法生产金属铬的含铬原料;

(5)用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。

2、冶炼工艺

高碳铬铁的冶炼方法有高炉法、电炉法、等离子炉法等。使用高炉只能制得含铬在30%左右得特种生铁。目前，含铬高的高碳铬铁大都采用熔剂法在矿热炉内冶炼。

电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物。碳还原氧化铬生成Cr2C2的开始温度为1373K，生成Cr7C3的反应开始温度1403K，而还原生成铬的反应开始温度为1523K，因而在碳还原铬矿时得到的是铬的碳化物，而不是金属铬。铬铁中含碳量的高低取决于反应温度。生成含碳量高的碳化物比生成含碳量低的碳化物更容易。

3、 炼高碳铬铁的原料

冶炼高碳铬铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。

铬矿中Cr2O3≥40%，Cr2O3/∑FeO≥2.5，S<0.05%，P<0.07%，MgO和Al2O3含量不能过高，粒度10～70mm，如是难熔矿，粒度应适当小些。

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%，热稳定性能好，不带泥土，粒度20～80mm。

中碳铬铁和低碳铬铁

1、牌号及用途

中低碳铬铁用于生产中低碳结构钢、铬钢、合金结构钢。铬钢常用于制造齿轮、齿轮轴等。铬锰硅钢常用于制造高压风机的叶片、阀板等。

2、冶炼方法

中低碳铬铁的冶炼方法主要有两种：高碳铬铁精炼法和电硅热法。

高碳铬铁精炼法又分为用铬矿精炼高碳铬铁和用氧气精炼高碳铬铁。用铬矿精矿高碳铬铁时，精炼炉渣具有较大的粘度和较高的熔点，冶炼过程温度必须是较高的。因此，电耗高，炉衬寿命短，含碳量也不易降下来。用氧气吹炼高碳铬铁具有较大的优越性，如生产率高、成本低、回收率高等。

目前，传统的生产方法还是电硅热法。电硅热法就是在电炉内造碱性炉渣的条件下，用硅铬合金中的硅还原中铬和铁的氧化物，从而制得中低碳铬铁。

3、氧气吹炼中低碳铬铁

吹氧法炼制中低碳铬铁使用的设备是转炉，故称转炉法。按供氧方式不同，吹氧可分侧吹、顶吹、底吹和顶底复吹四种。我国采用的是顶吹转炉法。

吹氧法是将氧气直接吹入液态高碳铬铁中使其脱碳而制得中低碳铬铁。

高碳铬铁中的主要元素有铬、铁、硅、碳，它们都能被氧化。氧化吹炼高碳铬铁的主要任务是脱碳保铬。当氧气吹入液态高碳铬铁后，由于铬和铁的含量占合金总量的90%以上，所以首先氧化的是铬和铁，然后，这些氧化物将合金中的硅氧化掉。由于铬、铁、硅的被氧化，熔池温度迅速提高，脱碳反应迅速发展，温度越高，越有利于脱碳反应，并能抑制铬的氧化反应，合金中的碳可以降得越低。

原料

氧气顶吹炼制中低碳铬铁的原料为高碳铬铁、铬矿、石灰和硅铬合金。

对于转炉的高碳铬铁液要求温度要高，通常在1723～1873K之间。铁水含铬量要高于60%，含硅不超过1.5%，含硫量小于0.036%。铬矿是用作造渣材料的，要求铬矿中的SiO3含量要低，MgO、Al2O3含量可适当高些，其粘度不能过大。石灰也是作造渣材料，其要求与电硅热法的相同。硅铬合金用于吹炼后期还原高铬炉渣，一般可用破碎后筛下的硅铬合金粉末。

4、电硅热法冶炼中低碳铬铁

用电硅热法冶炼中低碳铬铁是在固定式三相电弧炉内进行的，可以使用自焙电极，炉衬是用镁砖砌筑的(干砌)。炉衬寿命短是中低碳铬铁生产中的重要问题。由于冶炼温度较高(达1650摄氏度)，炉衬寿命一般较短。

冶炼中低碳铬铁的原料有铬矿、硅铬合金和石灰。铬矿应是干燥纯净的块矿或精矿粉，其中Cr2O3含量越高越好，杂质含量越低越好。铬矿中磷含量不应大于0.03%，粒度小于60mm。硅铬合金应是破碎的，粒度小于30mm，不带渣子。石灰应是新烧好的，其CaO含量不少于85%。

微碳铬铁

1、牌号及用途

微碳铬铁主要用于生产不锈钢、耐酸钢和耐热钢。冶炼方法有电硅热法和热兑法等。

2、电硅热法冶炼微碳铬铁

电硅热法冶炼微碳铬铁是将铬矿、硅铬合金和石灰加入电弧炉内，主要依靠电热使炉料熔化，硅铬合金中的硅还原铬矿中的Cr2O3而制得的。

电硅热法冶炼微碳铬铁所用的设备为电弧炉。它分为敞口和有盖两种，功率多在500kV.A以下，并带有有载调节电压的装置，以适应不同操作时期的需求。炉衬用镁砖砌筑，采用石墨电极。

电硅热法冶炼微碳铬铁的主要原料有铬矿、硅铬合金和石灰。也有的配加萤石和铁鳞。铬矿应是干燥、洁净的块矿或精矿，块度小于50mm;含Cr2O3>40%，Cr2O3/∑FeO>2.0，含磷量不应大于0.03%。按所冶炼的微碳铬铁的牌号选择不同含碳量的硅铬合金。

3、热兑法冶炼微碳铬铁

热兑法冶炼微碳铬铁工艺是将预先熔化的铬矿—石灰熔体和硅铬合金载炉外铁水包中进行热兑操作，从而制得微碳铬铁。