เฟอร์โรโครเมียมคาร์บอนต่ำ (LC FeCr) บทนำ, องค์ประกอบทางเคมี, การใช้งานหลักและประโยชน์

บทนำ

Low Carbon Ferrochrome (LC FeCr) เป็นเหล็กกล้าผสมที่มีความสำคัญซึ่งถูกพัฒนาอย่างพิถีพิถันเพื่อใช้ในการผลิตเหล็กคุณค่าสูงระดับสูง โดยต่างจาก High Carbon Ferrochrome ทั่วไปตรงที่ LC FeCr มีปริมาณคาร์บอนต่ำมาก ซึ่งทำให้มันมีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อการผลิตเหล็กที่มีข้อจำกัดเรื่องปริมาณคาร์บอนอย่างเข้มงวด เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม โลหะผสมพิเศษ (super alloys) และเหล็กเกรดพิเศษอื่น ๆ

สารประกอบทางเคมี

คุณสมบัติหลักของ Low Carbon Ferrochrome คือปริมาณคาร์บอนที่น้อยมาก โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.015% ถึง 0.50% ขึ้นอยู่กับเกรดเฉพาะ องค์ประกอบหลักของมันคือโครเมียม โดยปกติจะมีสัดส่วนประมาณ 60% ถึง 70% ของโลหะผสม องค์ประกอบสำคัญอื่น ๆ ได้แก่ ซิลิคอน (ซึ่งอาจมีสัดส่วนแตกต่างกัน) และปริมาณเล็กน้อยของฟอสฟอรัสและกำมะถัน ซึ่งจะถูกควบคุมให้อยู่ในระดับต่ำที่สุดเท่าที่เทคโนโลยีจะสามารถทำได้ เพื่อป้องกันผลกระทบเชิงลบต่อคุณสมบัติของเหล็กสำเร็จรูป

การใช้งานหลักและประโยชน์

การใช้งานหลักของ LC FeCr คือเป็นโลหะผสมหลักสำหรับนำโครเมียมเข้าสู่เหล็กหลอมเหลว โดยไม่ต้องนำคาร์บอนในปริมาณมากเข้าไปพร้อมกัน

1. การผลิตเหล็กกล้าไร้สนิม: ซึ่งเป็นการใช้งานที่สำคัญที่สุด โลหะผสมเหล็กกล้าไร้สนิมเฉพาะชนิด โดยเฉพาะแบบ Austenitic และ Ferritic จำเป็นต้องมีโครเมียมในปริมาณสูง (16-26%) พร้อมคาร์บอนต่ำมาก เพื่อป้องกันการเกิดโครเมียมคาร์ไบด์ ซึ่งสารคาร์ไบด์เหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ไปยังขอบเกรน (grain boundaries) ทำให้เกิดปรากฏการณ์ "การไวต่อปฏิกิริยา (sensitization)" ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนแบบระหว่างเกรน (intergranular corrosion) และลดการต้านทานการกัดกร่อน ซึ่งเป็นคุณสมบัติหลักที่ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมมีคุณค่า
2. โลหะผสมพิเศษและโลหะผสมทนความร้อนสูง (Superalloys): LC FeCr มีความสำคัญต่อการผลิตเหล็กที่ทนทานต่อกรด โลหะผสมทนความร้อนสูง และโลหะผสมที่ต้านทานการกัดกร่อนอื่น ๆ ที่ใช้ในภาคอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การแปรรูปทางเคมี และพลังงาน
3. โลหะผสมโครเมียมต่ำคาร์บอนต่ำ: ใช้ในการผลิตเหล็กกล้าผสมที่ต้องการความเข้มข้นของโครเมียมสูงและคาร์บอนต่ำเพื่อคุณสมบัติทางกลและอัตราการแข็งตัวที่เหมาะสม

กระบวนการหลอมหลัก

การผลิตเฟอโรโครเมียมคาร์บอนต่ำมีความซับซ้อนและใช้พลังงานมากกว่าการผลิตแบบคาร์บอนสูง โดยหลักเป็นเพราะความจำเป็นในการหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของคาร์บอน กระบวนการอุตสาหกรรมหลักมี 2 วิธี ได้แก่

1. กระบวนการเพอร์ริน: เป็นวิธีการแบบโลหะเทอร์มิกดั้งเดิม โดยเป็นการให้แร่โครไมต์ทำปฏิกิริยากับสารประกอบโครเมียม เช่น โซเดียมโครเมต (หรือสารประกอบโครเมียมอื่น ๆ) และซิลิคอนที่ได้จากเฟอโรซิลิคอน ปฏิกิริยานี้เป็นแบบเอกโซเทอร์มิก (ให้ความร้อน) และเกิดขึ้นภายในเครื่องปฏิกิริยา โดยซิลิคอนทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ และเนื่องจากไม่มีการใช้คาร์บอน ทำให้เฟอโรโครเมียมที่ได้มีปริมาณคาร์บอนต่ำมาก กระบวนการนี้สามารถผลิตเฟอโรโครเมียมเกรดคาร์บอนต่ำมาก (<0.015% C) ได้
   2. การถ่ายคาร์บอนในสุญญากาศ (VODC): นี่คือวิธีการที่ทันสมัยและแพร่หลายมากยิ่งขึ้น โดยเริ่มต้นด้วยการหลอมแร่โครไมต์ในเตาอาร์กไฟฟ้าแบบจม (submerged arc furnace) เพื่อผลิตเหล็กกล้าโครเมียมที่มีคาร์บอนสูง จากนั้นจึงเทเหล็กกล้าโครเมียมที่อยู่ในสภาพหลอมละลายไปยังเตาปฏิกรณ์ภายใต้สุญญากาศ (Vacuum Oxygen Decarburization - VOD) โดยจะมีการเป่าออกซิเจนเข้าไปในเนื้อโลหะเพื่อทำปฏิกิริยาออกซิเดชันและกำจัดคาร์บอน ห้องสุญญากาศจะช่วยให้ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ถูกระบายออก ทำให้ปฏิกิริยาการถ่ายคาร์บอนดำเนินไปได้โดยที่โครเมียมซึ่งมีค่าสูงไม่สูญเสียไปมากเกินความจำเป็น กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถควบคุมระดับคาร์บอนได้อย่างแม่นยำตามที่ต้องการ

Anyang Jinfengda ในฐานะผู้จัดจำหน่ายที่เชื่อถือได้ เราจัดหา Ferrochrome ที่มีคาร์บอนต่ำคุณภาพสูง ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดทางเคมีที่เข้มงวด

อีเมล: [email protected]

โทรศัพท์: +86 15537209791