[发明专利]一种低碳低金属含量的电熔氧化铬的制备方法

说明书

本发明涉及一种低碳低金属含量的电熔氧化铬的制备方法，利用三氧化二铬颗粒和三氧化二铬破碎工序产生的三氧化二铬收尘灰的混合物铺底，利用冶金用焦炭颗粒和高纯石墨条作为起弧材料，通过明弧熔炼制备得到低碳低金属含量的电熔氧化铬产品。本发明制备的电熔氧化铬产品碳和金属铬含量低，具有具有更优秀的抗侵蚀、抗收缩能力。

技术领域

本发明涉及一种耐火材料、喷涂材料领域中的氧化铬原料，尤其涉及一种低碳低金属含量的电熔氧化铬的制备方法。

背景技术

电熔氧化铬已广泛应用于热喷涂领域和高端耐材领域，体现出相较于其他材料的独特耐磨、耐温和耐蚀性能。但在电熔氧化铬的熔炼过程中，超过2450℃的熔炼温度，铬的强烈活性导致被石墨电极的碳还原，使碳元素进入电熔氧化铬产品中，且部分三价铬被还原成金属铬，导致产品中金属铬含量达到1-5％，应用时出现收缩性大、耐磨耐蚀性变差。

针对这些问题，中国专利CN109592712A采用在石墨电极四周加入适量的氧化钛粉料以避免石墨电极周围的三氧化二铬被还原成单质金属铬，但氧化钛粉料价格高，同时会成为电熔氧化铬产品中的杂质，虽解决了产品中金属(铬)含量却降低了其他性能，并且该发明未提及电熔氧化铬产品中增碳的问题。

发明内容

本发明的目的是解决至少一个上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，提供了一种低碳低金属含量的电熔氧化铬的制备方法，包括：

利用三氧化二铬颗粒和三氧化二铬破碎工序产生的三氧化二铬收尘灰的混合物铺底，利用冶金用焦炭颗粒和高纯石墨条作为起弧材料，通过明弧熔炼制备得到低碳低金属含量的电熔氧化铬产品。本发明还提供了一种低碳低金属含量的电熔氧化铬的制备方法，包括以下步骤：

S1、采用三氧化二铬颗粒和三氧化二铬破碎工序产生的三氧化二铬收尘灰混合后铺底，再用待熔融的三氧化二铬原料覆盖；

S2、采用冶金用焦炭颗粒在对应电极位置在三氧化二铬原料上摆成星型或三角形，再在焦炭上面摆三根高纯石墨条，星型或三角形的端点与石墨电极对应；

S3、先将石墨电极放至刚好与炉底铺设的高纯石墨条端点接触，再给石墨电极通电，采用高电流、低电压模式进行熔炼；

S4、待炉内铺底的三氧化二铬熔融形成熔池且冶金用焦炭颗粒和三根高纯石墨条燃烧完成后，开始匀速加入三氧化二铬原料，炉内采用明弧熔炼；

S5、根据炉内熔炼情况控制三氧化二铬的连续投料量，待熔液达到预期投料量后停止加料和熔炼；

S6、待熔炼完成后，石墨电极断电，炉内物料自然冷却结晶、破碎、筛分得到低碳低金属含量的电熔氧化铬产品。

优选的是，其中，所述S1中铺底用电熔氧化铬颗粒粒径为0-3mm，颗粒与收尘灰的比例为1-5:1，铺底厚度为20-70cm。

优选的是，其中，所述步骤一中三氧化二铬原料的覆盖炉底的厚度为5-20cm。

优选的是，其中，所述S2中冶金用焦炭颗粒粒径为0.5-5cm。

优选的是，其中，所述步骤二中高纯石墨条中碳含量≥99.5％，横切面积为0.5-5cm²。

优选的是，其中，熔炼时恒定电极电流为12000A、电极电压60-100V；

本发明提出的一种低碳低金属含量的电熔氧化铬的制备方法，相较于现有的电熔氧化铬的制备方法，至少包括以下有益效果：

1、创新性的铺底和起弧方式，确保了高温熔炼的安全操作，起弧材料可在辅助形成熔池后快速燃烧挥发，最大程度降低和三氧化二铬的接触时间，降低高温下碳对三价铬的还原和融合；