铬铁是以铬和铁为主要成分的铁合金,是钢铁工业用的主要合金剂之一,除了主成分铬与铁外还含有碳、硅、硫、磷等杂质。铬铁含铬55%-75%,按含碳量分为高碳(4%-10%C)、中碳(0.5%-4%C)、低碳(>0.15%-0.5%C)和微碳(≤0.15%C)铬铁。高碳铬铁又称碳素铬铁,中、低、微碳铬铁又称精练铬铁。一种用低铬铁比的铬铁生产的高碳铬铁,含CR50%-55%称为炉料级铬铁,还有含N2%-10%的含氮铬铁作为氮合金剂使用,又称氮化铬铁。
铬铁主要用作炼钢的合金添加剂,过去都在炼钢的精炼后期加入。冶炼不锈钢等低碳钢种,需要使用低、微碳铬铁,福建含钒生铁,因而精炼铬铁生产一度深受较大规模的发展。由于炼钢工艺的改进,用AOD法等生产不锈钢等钢种时,用碳素铬铁装炉,因而只需在后期加低、微碳铬铁调整成分,所以铬铁生产重要是炼制碳素铬铁。
从这些原料中提取Vanadium pentoxide,然后将Vanadiumpentoxide冶炼成钒铁和钒添加剂。钒铁矿精矿是生产钒的主要原料,含钒生铁产量的90%是用钒钛精矿生产的。
(1) 钒铁矿生产Vanadium pentoxide
钒铁矿的化学成分为:v0.3%-1.4%,Fe约60%,含钒生铁生产,TiO2约14%。含钒生铁是在高炉(或电炉)中用焦炭还原钒铁矿获得的。它含有v0.4%-1.2%,si<0.5%,含钒生铁,Ti约0.3%。该生铁在顶吹氧气转炉(或钢包)中吹氧获得的钒渣含有V10%-15%、feo25%-45%、sio213%-20%、TiO2约10%、cr2o31%-5.0%。炉渣与金属铁(半钢)混合。经过破碎和球磨,粒径小于01mm,金属铁经空气分离器或磁选机选择后,用作生产Vanadiumpentoxide的原料。钒在钒渣中以尖晶石相存在。V2O3应通过氧化法氧化为V2O5,然后与Na2O结合形成水溶性钒酸钠。使用纯碱、芒硝。
钒在普通低合金钢中主要是细化晶粒,增加钢的强度并抑制其时效作用;在合金结构钢中是细化晶粒,增加钢的强度和韧性;在弹簧钢中与铬或锰配合使用,增加钢的弹性,并改善其质量;在工具钢中主要细化钢的组织和晶粒,含钒生铁求购,增加钢的回火稳定性,增强其二次硬化作用,提高其耐磨性,延长工具的使用寿命;在耐热钢和抗氢钢中,钒也起有益的作用。铸铁中加入的钒,由于形成碳化物而促进珠光体形成,使渗碳体稳定,石墨颗粒的形状细而均匀,细化基体的晶粒,因而使铸件的硬度、抗拉强度和耐磨强度提高。
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