Ferrochrome Thấp Cacbon (LC FeCr) — Bổ sung Crom Cuối Cùng cho Thép Không Gỉ Siêu Thấp Cacbon

Ferrochrome là vật mang crôm chính trong sản xuất thép không gỉ và thép chịu nhiệt, cung cấp crôm cho các hợp kim đó có được khả năng chống ăn mòn, khả năng chịu nhiệt độ cao và hành vi thụ động hóa đặc trưng. Nó được sản xuất bằng cách khử cacbothermic quặng chromit trong lò hồ quang nhúng, và được cung cấp ở hai cấp bao trùm dải cacbon mà thực hành thép không gỉ hiện đại yêu cầu: ferrochrome cao cacbon (HC FeCr, 4–8% cacbon) mang phần lớn lượng nạp crôm theo cách kinh tế, và ferrochrome thấp cacbon (LC FeCr, 0.03–0.5% cacbon) được dành cho bước bổ sung crôm cuối cùng sau khi khử cacbon. Cả hai đều chứa 60–70% crôm với silic được kiểm soát và các giới hạn photpho, lưu huỳnh chặt chẽ; điều phân tách chúng — và phân tách giá của chúng — là bao nhiêu cacbon từ quá trình khử còn lại trong hợp kim, và các bước tinh luyện cần thiết để lấy nó ra. Khi cacbon cuối cùng của mẻ là một quy cách chứ không phải một mục tiêu, cấp ferrochrome thấp cacbon được chỉ định.

Đường thực hành thép không gỉ tạo ra nhu cầu về LC FeCr là thực hành hai giai đoạn EAF–AOD tiêu chuẩn. Trong lò hồ quang điện, lượng nạp HC FeCr được nung chảy cùng phế liệu dưới xỉ khử, và hiệu suất crôm vào bể vượt 95% khi phần dư silic, nhôm và hóa học của xỉ được kiểm soát tốt. Mẻ sau đó được chuyển sang máy thổi khử cacbon argon-oxy (AOD), nơi vấn đề định nghĩa của luyện kim thép không gỉ xuất hiện: cacbon phải được hạ xuống quy cách mục tiêu mà không oxy hóa quá nhiều crôm vào xỉ. Việc pha loãng bằng argon giải quyết điều này bằng cách giảm dần áp suất riêng phần của CO, sao cho phản ứng cacbon-oxy được ưu tiên hơn sự oxy hóa crôm: cacbon đi, phần lớn crôm ở lại trong bể. AOD có thể hạ cacbon về khoảng 0.05–0.08% một cách kinh tế; đẩy xuống thấp hơn nữa — tới giới hạn 0.03% của các mác siêu thấp cacbon như 304L và 316L — trở nên đắt hơn dần về mặt argon, thời gian và hiệu suất crôm bị giảm. Giải pháp tiêu chuẩn là không bắt AOD làm tất cả công việc: mẻ được đưa tới giới hạn kinh tế của khử cacbon, rồi nhu cầu crôm còn lại được bổ sung bằng LC FeCr, mà cacbon 0.03–0.5% của nó không thể đẩy hóa học thành phẩm vượt giới hạn. Bước khử cuối cùng dựa trên silic — ferosilic phối hợp với hóa học của lượng nạp FeCr — sau đó đưa crôm đã bị oxy hóa không thể tránh khỏi trở lại bể, và crôm quay về quy cách.

Các mác được phục vụ chính là chương trình thép không gỉ siêu thấp cacbon. Đối với các mác austenit như 304 và 316, mục tiêu crôm nằm gần 18%, với feromolybden cung cấp 2–3% molypden — điều phân biệt 316 với 304 và mang lại khả năng chống ăn mòn rỗ; đối với các mác ferit và mactenxit dòng 400 (410, 430), crôm dao động từ khoảng 11% đến 17% và việc kiểm soát cacbon trở thành thông số hóa học quyết định — điều đó khiến bước bổ sung LC FeCr và một chu trình khử cacbon được quản lý tốt là điều không thể thiếu. Các hợp kim chịu nhiệt cho thiết bị lò, hệ thống ống xả ô tô và ứng dụng kết cấu nhiệt độ cao cũng dựa trên nền crôm ổn định tương tự, thường kết hợp với silic và nhôm cho khả năng chống oxy hóa. Trong mọi trường hợp, các giới hạn tạp chất của lượng nạp quan trọng không kém chính crôm: photpho và lưu huỳnh đi cùng FeCr gây giòn và giòn nóng trong thép không gỉ thành phẩm — những khiếm khuyết không thể sửa ở hạ nguồn — vì vậy vật liệu được giữ ở 0.03% photpho trở xuống và 0.04% lưu huỳnh trở xuống.

Hiệu suất crôm là nơi mà chất lượng lô LC FeCr được đọc trong chi phí của mẻ, vì vậy kỷ luật cung ứng chính là một phần của quy cách. Vật liệu được sàng về dải cục 10–50 mm được kiểm soát, với cỡ nghiền 3–10 mm có sẵn cho các hệ thống nạp cụ thể, và mỗi lô mang hóa học được chứng nhận trong các dung sai cho phép nhà máy nạp theo mục tiêu chứ không phải theo biên độ an toàn. Các lô nhập được kiểm tra về hóa học được chứng nhận, cỡ cục và sự vắng mặt của xỉ bị giữ — vì sự biến động hiệu suất từ mẻ này sang mẻ khác phần lớn truy về cỡ cục không đồng nhất, xỉ bị giữ trong vật liệu dưới cỡ, hoặc sự trôi hóa học trong phần dư silic và cacbon, và mỗi yếu tố trong số đó buộc phải bổ sung vượt mức, làm phình lên hóa đơn hợp kim. Hai cấp được lưu trong các silo riêng: HC FeCr và LC FeCr không bao giờ được trộn lẫn, và một lỗi cacbon từ silo sai sẽ làm nhiễm bẩn đúng những mẻ ít có thể chịu đựng nhất. Đối với các nhà máy thép không gỉ chạy đường EAF–AOD tích hợp, một quan hệ cung ứng dài hạn với hóa học ổn định và tỷ lệ phân bổ HC FeCr / LC FeCr đáng tin cậy là một trong những đòn bẩy hiệu quả nhất để ổn định hiệu suất crôm, kiểm soát chi phí hợp kim và đáp ứng quy cách cacbon trên mỗi mẻ. KHAKI TRADING CO., LIMITED cung cấp ferrochrome thấp cacbon trong danh mục 32 nhóm sản phẩm phục vụ hơn 80 quốc gia, cùng chứng nhận phân tích và hỗ trợ kỹ thuật bằng 17 ngôn ngữ, đáp ứng yêu cầu mua hàng và luyện kim của các nhà máy thép.