高碳铬铁简介

别名：高碳铬铁又称大眼铬

自然属性：自然块，每块重量不得大于15公斤，尺寸小于20*20mm的铬铁块的重量不得超过铬铁总重量的5%。

牌号：高铬以50%含铬量作为基准量考核单位

状态：自然块，每块重量不得大于15公斤，尺寸小于20*20mm的铬铁块的重量不得超过铬铁总重量的5%。

国标标准：GB/T5683-1987

包装：根据需方要求，可以采用散装、袋装和桶装。

产地：吉林、营口、内蒙古、山西、四川等

注意事项：材质、粒度（铬铁以50%含铬量作为基准量考核单位）。

应用领域：铬铁是生产不锈钢的最重要的原料，主要应用于生产不锈钢、滚珠轴承钢、工具钢、渗氮钢、热强钢、调质钢、渗碳钢和耐氢钢，这是由于铬在不锈钢中的起决定作用，决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都一定含有一定数量的铬。不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明，只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。所以铬铁矿的供需状况是和不锈钢市场的供需状况息息相关的。

高碳铬铁的原料：高碳铬铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。铬矿中Cr2O3≥40%，Cr2O3/∑FeO≥2.5，S<0.05%，P<0.07%，MgO和Al2O3含量不能过高，粒度10~70mm，如是难熔矿，粒度应适当小些。

焦炭要求含固定碳不小于84%，灰分小于15%，S<0.6%，粒度3~20mm。

硅石要求含SiO2≥97%，Al2O3≤1.0%，热稳定性能好，不带泥土，粒度20~80mm。

高碳铬铁的物理性质：

铬铁应呈块状，每块重量不得大于15kg，尺寸小于20×20mm铬铁块的重量不超过铬铁总重量的5%

需方对粒度有特殊要求时，由供需双方另行商定。

铬铁的内部及其表面不得有肉眼显见的非金属夹杂物，但铸锭表面涂料不净时，允许其少量存在。

取样化验方式：大堆验证取样：批量不足10吨时，应从不同部位随机采取不少于10个小样；批量为10吨以上，不足30吨时，应从不同部位随机采取不少于20个小样；批量为30吨以上时，应从不同部位随机采取不少于30个小样。每个小样重量应大约相等，其块度不小于20*20mm。取样总量应不少于批量的0.03%。所取小样应全部破碎至10mm以下，用四分法缩分至1-2kg，混匀后分成两等份，一份制样作分析用，一份作保留样。

包装验证取样：每批应随机选取不少于10%的包装件。在每件中随机采取重量大约相等的一块小样，其块度不小于20*20mm，小样不得少于8个，最多30个。所去小样应全部破碎至10mm以下，用四分法缩分至1-2kg，混匀后分成两等份，一份制样作分析用，一份作保留样。

表1  牌号及用途

高碳铬铁(含再制铬铁)主要用途

(1)  用作含碳较高的滚珠钢、工具钢和高速钢的合金剂，提高钢的淬透性，增加钢的耐磨性和硬度；

(2)  用作铸铁的添加剂，改善铸铁的耐磨性和提高硬度，同时使铸铁具有良好的耐热性；

(3)  用作无渣法生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁的含铬原料；

(4)  用作电解法生产金属铬的含铬原料；

(5)  用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。

冶炼工艺

高碳铬铁的冶炼方法有高炉法、电炉法、等离子炉法等。使用高炉只能制得含铬在30%左右得特种生铁。目前，含铬高的高碳铬铁大都采用熔剂法在矿热炉内冶炼。

电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物。碳还原氧化铬生成Cr2C2的开始温度为1373K，生成Cr7C3的反应开始温度1403K，而还原生成铬的反应开始温度为1523K，因而在碳还原铬矿时得到的是铬的碳化物，而不是金属铬。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。

冶炼高碳铬铁的原料

冶炼高碳铬铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。

铬矿中Cr2O3≥40%，Cr2O3/∑FeO≥2.5，S<0.05%，P<0.07%，MgO和Al2O3含量不能过高，粒度10~70mm，如是难熔矿，粒度应适当小些。

焦炭要求含固定碳不小于84%，灰分小于15%，S<0.6%，粒度3~20mm。

硅石要求含SiO2≥97%，Al2O3≤1.0%，热稳定性能好，不带泥土，粒度20~80mm。

铬

铬是有光泽的灰色金属，密度7.2，熔点1857℃，沸点2672℃，有延展性，但含氧、氢、碳和氮等杂质时变得硬而脆。铬的化学性质不活泼，常温下对氧和水汽都是稳定的，铬在高于600℃时开始和氧发生反应，但当表面生成氧化膜以后，反应便缓慢，当加热到1200℃时，氧化膜被破坏，反应重新变快。高温下，铬与氮、碳、硫发生反应。铬在常温下就能和氟作用。铬能溶于盐酸、硫酸和高氯酸，遇硝酸后钝化，不再与酸反应。铬能与镁、钛、钨、锆、钒、镍、钽、钇形成合金。铬及其合金具有强抗腐蚀能力。

在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种，分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物，它们的化学通式为（Mg、Fe2+）（Cr、Al、Fe3+）2O4或（Mg、Fe2+）O（Cr、Al、Fe3+）2O3，其Cr2O3含量为18%~62%。常见的铬矿物有：(1)铬铁矿，化学成分为（Mg、Fe）Cr2O4，介于亚铁铬铁矿（FeCr2O4，含FeO32.09%、Cr2O367.91%）与镁铬铁矿（MgCr2O4，含Mg20.96%、Cr2O379.04%）之间，通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系，晶体呈细小的八面体，通常呈粒状和致密块状集合体，颜色为黑色，条痕呈褐色，半金属光泽，硬度5.5，密度4.2~4.8，具弱磁性。铬铁矿是岩浆成因矿物，产于超基性岩中，当含矿岩石遭受风化破坏后，铬铁矿常转入砂矿中。铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料，富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。(2)富铬类晶石，又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿，化学成分为Fe（Cr，Al）2O4，含Cr2O332%~38%。(3)硬铬尖晶石，化学成分为（Mg、Fe）（Cr、Al）204，含Cr2O332%~50%。富铬类晶石和硬铬尖晶石的形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。工业生产金属铬的方法有铝还原法、硅还原法、碳还原法和电解法。

铬是重要的战略物资之一，由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。

在冶金工业中，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。

在耐火材料中，铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。铬铁矿在化学工业主要用来生产重铬酸钠，进而制取其他铬化合物，用于颜料、纺织、电镀、制革等工业，还可制作催化剂和触媒剂等。

我国已查明的铬铁矿区分布于全国13个省、市、自治区。其中以西藏的储量为最多，其次是内蒙古、新疆、甘肃，其余北京、青海、河北、吉林、湖北、陕西、山西、四川、云南等９个省的储量较少。我国铬铁矿的矿床规模较小，分布区域不均衡，开发利用条件较差。铬铁矿是我国的短缺矿种，储量少且产量低，每年消费量的80%以上依靠进口。