6,3 MVA bis 63 MVA Unterpulverofen für die Produktion von Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt

Ferrochrom wird basierend auf dem Kohlenstoffgehalt in Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt, Ferrochrom mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, Ferrochrom mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und Ferrochrom mit Mikrokohlenstoff eingeteilt.Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehaltist eine Ferrolegierung mit einem Kohlenstoffgehalt von 4–8 %, die hauptsächlich zur Herstellung von Edelstahl und Werkzeugstahl verwendet wird. Aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts eignet sich Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt fürVerbesserung der Härte und Verschleißfestigkeit von Stahl, wohingegen kohlenstoffarmes und mikrokohlenstoffhaltiges Ferrochrom besser für Stähle geeignet ist, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern.

Ferrochrom mit mittlerem Kohlenstoffgehalt: Kohlenstoffgehalt 0,5 %–4 %

Kohlenstoffarmes Ferrochrom: Kohlenstoffgehalt 0,15 %–0,5 %

Mikrokohlenstoff-Ferrochrom: Kohlenstoffgehalt <0,15 %, wird hauptsächlich zur Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Stahl verwendet.

(1) Wird als Legierungsmittel für Lagerstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, Werkzeugstahl und Schnellarbeitsstahl verwendet, um die Härtbarkeit, Verschleißfestigkeit und Härte zu verbessern.

(2) Wird als Zusatzstoff in Gusseisen verwendet, um die Verschleißfestigkeit und Härte zu verbessern und gleichzeitig eine gute Hitzebeständigkeit zu gewährleisten.

(3) Wird als chromhaltiger Rohstoff für die schlackenfreie Herstellung von Silicochrom und Ferrochrom mit mittlerem, niedrigem und Mikrokohlenstoffgehalt verwendet.

(4) Wird als chromhaltiger Rohstoff für die elektrolytische Herstellung von Chrommetall verwendet.

(5) Wird als Rohstoff für die Edelstahlproduktion mittels Sauerstoffblasverfahren verwendet.

Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt kann durch Hochofen-, Elektroofen- oder Plasmaofenprozesse hergestellt werden. Hochöfen können nur Spezialroheisen mit einem Chromgehalt von etwa 30 % herstellen. Derzeit wird kohlenstoffreiches Ferrochrom mit hohem Chromgehalt meist in Unterpulveröfen im Flussmittelverfahren geschmolzen.

Das Grundprinzip des Elektroofenschmelzens für Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt besteht darin, Chrom- und Eisenoxide im Chromit mithilfe von Kohlenstoff zu reduzieren. Die Anfangstemperatur für die Cr₂C₂-Bildung durch Kohlenstoffreduktion von Chromoxid beträgt 1373 K, für die Cr₇C₃-Bildung 1403 K und für die Bildung von metallischem Chrom 1523 K. Daher führt die Kohlenstoffreduktion von Chromit zu Chromcarbiden und nicht zu metallischem Chrom. Der Kohlenstoffgehalt von Ferrochrom hängt von der Reaktionstemperatur ab, wobei sich Carbide mit höherem Kohlenstoffgehalt leichter bilden als solche mit niedrigerem Kohlenstoffgehalt.

Zu den Rohstoffen zum Schmelzen von Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt gehören Chromit, Koks und Kieselsäure.

Chromit:Cr₂O₃ ≥ 40 %, Cr₂O₃/∑FeO ≥ 2,5, S < 0,05 %, P < 0,07 %, MgO- und Al₂O₃-Gehalt nicht zu hoch, Korngröße 10–70 mm (feuerfeste Erze sollten entsprechend kleinere Korngrößen haben).

Koks:Fester Kohlenstoff ≥ 84 %, Asche < 15 %, S < 0,6 %, Partikelgröße 3–20 mm.

Kieselsäure:SiO₂ ≥ 97 %, Al₂O₃ ≤ 1,0 %, gute thermische Stabilität, keine Tonverunreinigung, Partikelgröße 20–80 mm.

Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt wird häufig in der Stahlindustrie verwendet:

Edelstahlproduktion: Als wichtiger Rohstoff für Edelstahl der Serie 300 verbessert es die Korrosionsbeständigkeit und Härte des Stahls.

Werkzeugstahl und Schnellarbeitsstahl: Wird als Legierungszusatz zur Verbesserung der Härtbarkeit, Verschleißfestigkeit und Härte verwendet.

Gusseisenmodifikation: Verbessert die Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit von Gusseisen.

Legierungsproduktion: Wird im schlackenfreien Verfahren zur Herstellung von Silizium-Chrom-Legierungen sowie Ferrochrom mit mittlerem, niedrigem Kohlenstoff- und Mikrokohlenstoffgehalt verwendet.

Elektrolytische Herstellung von Chrommetall: Dient als chromhaltiger Rohstoff.

Veredelung von Edelstahl durch Sauerstoffblasen: Bietet eine Chromquelle.