铬铁可以代替铬铁矿做玻璃着色剂。制造绿色玻璃时常用铬矿粉做着色剂,主要是利用三价铬离子在玻璃中的光学特性。铬渣中含有部分未反应掉的铬矿粉和六价铬,高温有利于六价铬转变为三价铬,彻底除毒,所得制品色泽翠绿鲜艳。铬渣加入量3%~5%为宜。
铬铁可以代替白云石、石灰石作炼铁熔剂。铬渣中CaO、MgO的含量与炼铁使用的白云石、石灰石中的量相近,可以代替白云石、石灰石炼铁。炼1t生铁耗用600kg铬渣,六价铬可全部还原,而且生铁中铬成分上升、硬度、耐磨和耐腐蚀性都有所提高。
高碳铬铁的冶炼工艺
冶炼方法:
高碳铬铁的冶炼方法有高炉法、电炉法、等离子炉法、熔融还原法等。在高炉内只能制得含铬在30%左右的特种生铁,等离子炉法和熔融还原法属于冶炼高碳铬铁新工艺,尚未普遍采用。目前,含铬高的高碳铬铁大都采用熔剂法在矿热炉内冶炼。
电炉法冶炼的基本原理:
电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是用碳还原铬矿中的铬和铁的氧化物,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。
高碳铬铁的生产方法有电炉法、竖炉(高炉)法、等离子法和熔融还原法。竖炉法现在只生产低铬合金(Cr<30%),较高铬含量(例如Cr>60%)的竖炉法生产工艺尚处在研究阶段;后两种方法是正在探索中的新兴工艺;因此,绝大多数的商品高碳铬铁和再制铬铁均采用电炉(矿热炉)法生产。由于高碳铬铁为有渣冶炼,铬矿石中只含有30%-50%的三氧化二铬,所以在冶炼过程中矿石的其他成分以渣的形式与铁水一起排放出炉体形成铬铁渣。电炉冶炼具有以下特点:
(1)电炉使用电这种清洁的能源。其他能源如煤、焦炭等都不可避免地将伴生的杂质元素带入冶金过程。只有采用电炉才能生产清洁的合金。
(2)电是能获得任意高温条件的能源。
(3)电炉容易实现还原、精炼、氮化等各种冶金反应要求的氧分压、氮分压等热力学条件。