[发明专利]一种高质量金属铬的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种高质量金属铬的冶炼方法，包括以下步骤：（1）常压冶炼完成后，将冶炼金属铬的炉体采用专用设备移出冶炼间，在指定真空位置固定后对炉体中的炉液同时进行氩气底吹和抽真空；（2）待氩气底吹结束后破真空，关闭氩气系统，关闭真空泵，完成真空脱气；（3）真空脱气完成后，将炉体移出真空位置，自然冷却40‑50 h，将炉体翻转，倒出渣及铬锭，最后对铬锭进行喷砂、破碎、取样和包装即得；本发明采用炉体一体化常压冶炼、底吹氩气除杂与真空脱气相结合，得到的金属铬产品中含[O]量可以有效控制在300 ppm以下，含[N]量可有效控制在70 ppm以下，合金内部无夹渣；极大改善了合金性能，满足客户对产品质量的严格要求，增强产品市场竞争力。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，具体是一种高质量金属铬的冶炼方法。

背景技术

金属铬主要用于炼钢工业上，具有耐高温、抗腐蚀等特性，与镍、钴等可以构成高温合金，用于航天航空、精密合金、电器及仪表等工业部门。

目前，金属铬冶炼普遍采用常压冶炼，其反应原理是氧化还原反应，采用铝热法进行，将氧化铬中的[O]夺走，从而置换出Cr，得到纯度较高的金属铬，反应方程式如下：

Cr₂O₃ + 2Al = Al₂O₃ + 2Fe

但是由于氧化铬与铝反应放出的热量不足以使反应正常进行，因此，需要配制一定量的发热剂，如氯酸钠、氯酸钾，当配入的单位热量达到760卡/公斤时，这样反应放出的热量才足以使反应顺利进行。氧化铬、铝粒、氯酸钾通过混料机混合均匀后，由输送皮带机输送到冶炼间炉体上方，采用镁屑点燃后放置入炉体内物料上点燃物料，反应开始进行，然后陆续往炉体内输送混合料，持续时间约40 min后反应结束。

上述常压冶炼过程中使用的炉体一般采用两半式，上下两个部分采用炉圈或销子固定，形成一个无底桶形状，然后在炉底铺设镁砂，进行浇筑或砌筑镁砖。采用上述工艺得到的金属铬产品，其中的气体[O]、[N]等含量较高，通过情况下[O]含量部分超过1500 ppm，[N]含量部分也超过500 ppm，氮含量对金属铬的显微组织和热处理有影响，氮含量上升，韧性下降；残余含量过高会导致宏观组织疏松或气孔。而且产品中有时反应不好还夹渣，严重影响产品质量，难以满足对产品质量要求高的客户需求。金属铬产品中气体含量高，产品夹渣，均严重影响下游产品质量，如何有效降低金属铬中气体含量、有效去除产品夹渣，满足客户对金属铬产品质量的要求，是本发明研究的重要课题。

综上所述，现有技术中公开了常压冶炼金属铬的方法，但是上述方法没有将如何有效降低金属铬中气体含量、如何有效去除产品夹渣，满足客户的需求进行进一步研究，这也正是本发明得以完成的动力所在和基础所倚。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有的金属铬冶炼得到的产品中气体含量高，产品夹渣，影响下游产品质量等问题，研发一种高质量金属铬的冶炼方法。

为实现上述目的，本发明申请人进行了大量的深入研究，在付出了创造性劳动后，从而完成了本发明，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种高质量金属铬的冶炼方法，包括以下步骤：

（1）常压冶炼完成后，将冶炼金属铬的炉体采用专用设备移出冶炼间，在指定真空位置固定后对炉体中的炉液同时进行氩气底吹和抽真空；由于氩气是惰性气体，炉体底部吹氩气的作用主要是对炉液进行搅拌，使液体成分均匀，让液体中夹杂物上浮，净化产品质量；而抽真空的目的是让液体里的O、N等气体排出，顺带也把吹入的氩气也排出去；

（2）待氩气底吹结束后破真空，关闭氩气系统，关闭真空泵，完成真空脱气；

（3）真空脱气完成后，将炉体移出真空位置，自然冷却40-50 h，将炉体翻转，倒出渣及铬锭，最后对铬锭进行喷砂、破碎、取样和包装即得。

本发明所述金属铬中[O]含量低于300 ppm，[N]含量低于70 ppm。