Ферросплавное производство

Обезуглероживание феррохрома в твердом состоянии в вакууме

Вакуум-термический метод позволяет получить отно­сительно дешевый феррохром с содержанием 0,01 — 0,03 % С; окислителями могут быть оксиды хрома, кремне­зем, железная руда, окисленный феррохром и т. п. Шихту рассчитывают из условия получения в ней 2,5% избытка кислорода. Примерно на 100 кг передельного феррохрома дают 100 кг окисленного феррохрома.

Исходные материалы тщательно перемешивают всухую, а затем со связкой, которой служит 10%-ный раствор хромового ангидрида или раствор сахарной па­токи. Подготовленную шихту брикетируют на прессе. Полученные брикеты (~14 кг) сушат при 300—400° С и затем загружают на тележки вакуумной печи сопротив­ления слоем толщиной ~500 м. Футеровку печи выпол­няют из периклазошпинелидного кирпича. Технологиче­ский процесс обезуглероживания состоит из трех перио­дов: нагрева садки, изотермической выдержки и охлаж­дения. Оптимальная температура обезуглероживания брикетов составляет 1300—1400° С. Процесс ведут при остаточном давлении 65—133 Па (0,5—1 мм рт. ст.), длительность его 80—100 ч. Окончание процесса опреде­ляют по прекращению выделения газа и общему коли­честву выделившегося газа, которое составляет — 183 м3 на 100 кг углерода в садке. По окончании обезуглерожи­вания печь выключают и ведут охлаждение в вакууме (∼ 30 ч). После снижения температуры до 400—500° С в печь впускают воздух и выгружают сплав.

При необходимости получения азотированного ферро­хрома в печь после обезуглероживания при температуре 1100° С и давлении 105 Па (1 ат) вводят газообразный азот чистотой выше 99,5% и поддерживают избыточное давление азота (3,3—4) • 104 Па (25—30 мм рт. ст.). Садку в печи охлаждают до 500—550° С и затем впуска­ют в печь воздух.

На производство 1 т базового сплава (60% Cr) вакуум-термического феррохрома расходуется 1100 кг пере­дельного феррохрома и 7800 кВт·ч электроэнергии. При производстве азотированного феррохрома расход азота составляет 150 м3/т и расход электроэнергии повышает­ся до 9500 кВт·ч/т. Использование хрома составляет ~90%.

Очень чистый и по углероду (0,02%), и по кислороду феррохром получают в вакуумных печах сопротивления путем выдержки тонких пластин сплава марок ФХ006— ФХ010 при температуре ~400°С и остаточном давлении 130—260 Па (1—2 мм рт. ст.) в трехкамерной вакуумной печи сопротивления. При использовании исходного феррохрома в виде гранул или пластин толщиной 10 мм возможно успешное азотирование такого сплава при 1300—1350° С. Содержание азота в сплаве достига­ет 7%.

Метки