ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ГОСУДАРСТВЕННОГО  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬПОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ИНСТИТУТ СТАЛИ И  СПЛАВОВ

(ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ)» 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

На тему: «Производство высокоуглеродистого феррохрома» 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

Клюев В. А.

группа: МЧМ – 07 з/с

Проверил:

Тимофеев  П. В. 
 
 
 
 
 

Старый  Оскол, 2010г

Содержание

Введение………………………………………………………………….………..3

Феррохром…………………………………………………………….…………...4

Марки и химический состав феррохрома…………………………….…………5

Фракционный состав………………………………………………………….…..7

Сырье………………………………………………………………………………8

Производство  феррохрома в России……………………………………………14

Заключение……………………………………………………………………….20

Используемая  литература………………………………………..…….………..21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

       Ферросплавы – это сплавы железа с кремнием, марганцем, хромом, вольфрамом и другими элементами, применяемые в производстве стали для улучшения ее свойств и легирования. Вводить в сталь нужный элемент не в виде чистого металла, а в виде его сплава с железом удобнее вследствие более низкой температуры его плавления и выгоднее, так как стоимость ведущего элемента в сплаве с железом ниже по сравнению со стоимостью технически чистого металла.

       Исходным  сырьем для получения ферросплавов служат руды или концентраты. Для производства основных сплавов – ферросилиция, ферромарганца; силикомарганца и феррохрома – пользуются рудами, так как в них высоко содержание окислов элемента, подлежащего восстановлению. При производстве ферровольфрама, ферромолибдена, феррованадия, ферро-титана и других сплавов руду вследствие малой концентрации в ней полезного элемента обогащают, получая концентрат с достаточно высоким содержанием окислов основного элемента.

       Ферросплавы получают восстановлением окислов соответствующих металлов. Для получения любого сплава необходимо выбрать подходящий восстановитель и создать условия, обеспечивающие высокое извлечение ценного (ведущего) элемента из перерабатываемого сырья. Восстановителем может служить элемент, обладающий более высоким химическим сродством к кислороду, чем элемент, который необходимо восстановить из оксида. Иначе говоря, восстановителем может быть элемент, образующий более химически прочный оксид, чем восстанавливаемый элемент. Восстановительные процессы облегчаются, если они проходят в присутствии железа или его оксидов. Растворяя восстановленный элемент или образуя с ним химическое соединение, железо уменьшает его активность, выводит его из зоны реакции, препятствует обратной реакции – окислению.

 
 
 
 
 
 

       .

Феррохром

       Феррохром — сплав железа и хрома (около 60 %). Основные примеси — углерод (до ~5 %), кремний (до 8 %), сера (до 0,05 %), фосфор (до 0,05 %).

       Применяется для выплавки сталей с особыми свойствами, для получения нержавеющей стали. Довольно успешно применяется хром при легировании чугуна. Присадка хрома повышает пределы прочности и текучести сталей. А использование хрома в углеродистых сталях повышает их твердость и износостойкость.

       Феррохром разделяют на следующие группы:

• низкоуглеродистый – содержащий углерод до 0,5%;
• среднеуглеродистый – содержащий углерод от 0,5 до 4,0%;
• высокоуглеродистый – содержащий углерод от 4,0 до 9,0%;
• низкоуглеродистый азотированный с содержанием азота от 1,0 до 6,0%.

       Феррохром получают при восстановлении достаточно богатых (с высоким содержанием оксида хрома и высоким отношением оксид хрома/оксид железа) хромитовых руд (или концентратов) углеродистым восстановителем (обычно кокс).

       Феррохром низкоуглеродистый. Технологический процесс выплавки феррохрома складывается из восстановления оксидов хрома и железа хромовой руды кремнием ферросиликохрома по реакциям 2 Cr2O3 + 3Si = 4Cr + 3SiO2, 2FeO + Si = 2Fe + SiO2. Процесс флюсовый. Шихта, применяемая для выплавки низкоуглеродистого феррохрома: хромовая руда, известь, ферросиликохром. Ферросиликохром дробится, руда и известь подаются без подготовки. Шихта подается в печные бункера, откуда по труботечкам поступает в печи.После проплавления шихты из печи выпускают шлак и металл. Разливка металла производится в чугунные изложницы. Шлак в ковшах вывозится в цех сепарации шлаков.

       Феррохром среднеуглеродистый. Процесс аналогичный производству низкоуглеродистого феррохрома, но сплав содержит повышенное содержание углерода. Увеличение содержания углерода в сплаве производится введением в шихту передельного (высокоуглеродистого) феррохрома. Состав шихты: хромовая руда, известь, ферросиликохром, передельный феррохром.

       Феррохром высокоуглеродистый. При выплавке углеродистого феррохрома происходит восстановление железа и хрома из оксидов в руде углеродом восстановителей по реакциям: 3(FеО.Сr2O3) + 3С = ЗFе + ЗСr2O3 + 3СО, 2/3Cr2O3 + 18/7С = 4/21 Сr7С3 + 2СО Выплавка углеродистого феррохрома является шлаковым процессом. Состав шихты при выплавке высокоуглеродистого феррохрома: хромовая руда, восстановитель (кокс, каменный уголь), кварцит.

       Хромовая  руда перед подачей на печь дробится, углеродистые восстановители подаются на печь без подготовки, кварцит дробится и рассевается. Подготовленная шихта поступает в печные карманы, из которых она по труботечкам поступает в печь. Процесс выплавки высокоуглеродистого феррохрома непрерывный. Феррохром и шлак выпускают в сварной футерованный ковш и шлаковни. Металл разливается в изложницы, шлаковни со шлаком вывозят на переработку. Цена феррохрома зависит от марки (ФХ001, ФХ002, ФХ003, ФХ005, ФХ006, ФХ010, ФХ015, ФХ025, ФХ100, ФХ850).

Марки и химический состав феррохрома

       В обозначении марок феррохрома (по ГОСТу) буквы означают: Ф – железо, X – хром, Н – а зот. Буквы А и Б указывают на различие в массовой доле фосфора. Цифры означают максимальное содержание углерода в марках низко-, средне- и высокоуглеродистого феррохрома и минимальное содержание азота в марках азотированного феррохрома.

 
 
 

Фракционный состав

       Феррохром поставляется в кусках массой не более 20 кг или в виде дробленых и  просеянных частиц. Высокоуглеродистый феррохром допускается изготовлять в чушках массой не более 30 кг. Дробленый феррохром поставляют по классам крупности в соответствии со следующей таблицей (масса подрешетного продукта установлена для пункта поставки материала покупателю):

Основные  требования

• 1-й класс крупности - для высокоуглеродистого феррохрома в чушках.
• Размеры кусков (частиц) соответствуют номинальным размерам сторон квадратных ячеек в свету.
• Размер кусков (частиц) в надрешетном продукте не должен превышать более чем в 1,15 раза верхний предел установленного диапазона размеров при ручной ориентации их в наиболее благоприятное положение для прохождения через отверстия сетки.  
• По требованию покупателя феррохром 2-го класса крупности поставляют с массовой долей подрешетного продукта 5-7%. 5. Класс крупности указывают цифрой в конце обозначения марки, например ФХ001Б-4.

Рекомендуемые требования