Development of an alternative technology for the production of refined ferrochrome

Desarrollo de una tecnología alternativa para la producción de ferrocromo refinado

En el artículo se presentan las tecnologías de fundición de ferrocromo refinado por métodos de horno, convertidor y fuera de horno. Se presta especial atención al nuevo proceso aluminosilicotérmico para la obtención de ferrocromo refinado por el método de horno utilizando una aleación multicomponente - aluminosilicocromo. Se presentan los resultados de experimentos de laboratorio sobre la fundición de ferrocromo utilizando la aleación multicomponente. Como resultado, se obtuvieron productos de fusión: ferrocromo con 63 - 68 % de cromo y 1 - 3 % de carbono y escoria con 2 - 6 % de óxido de cromo.

INTRODUCCIÓN

El principal objetivo de los grados refinados de ferrocromo es utilizarlos como aditivo de aleación en la producción de aceros al cromo-níquel y al cromo (superferríticos). Gracias a sus reservas únicas y riquísimas de mineral de cromo, Kazajstán es uno de los principales productores de ferrocromo refinado, ocupando una posición de liderazgo. Estas calidades de ferrocromo se funden por el método metalotérmico y se exportan casi en su totalidad. El esquema tecnológico es similar a las tecnologías de países extranjeros y tiene problemas tecnológicos igualmente sin resolver: un grado relativamente bajo de extracción del elemento principal, un uso ineficaz de agentes reductores, un aumento del consumo específico de materias primas y energía eléctrica. Sobre la base de los problemas no resueltos mencionados, la tecnología requiere mejoras.  

METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN

Como es sabido, en la actualidad existen varios métodos de fundición de grados refinados de ferrocromo, que difieren tanto en el tipo de agentes reductores y materiales de carga utilizados, como en el equipamiento y diseño tecnológico, a saber

- refinado de ferrocromo de alto contenido en carbono a partir de carbono mediante oxidación de este último con mineral de cromita por reacción [1]

Cr₇C₃ + (FeO-Cr₂O₃) = Fe-9Cr + 3CO (1)

Este método se ha utilizado ampliamente en Alemania. Teniendo en cuenta el tipo de agente reductor utilizado (ferrocromo de alto contenido en carbono), cabe esperar que el proceso de refinado a partir del carbono deba llevarse a cabo en una unidad separada, ya que el cromo y el hierro son elementos formadores de carburos.

Esto puede predecir la dificultad de obtener ferrocromo refinado de bajo contenido en carbono;

- refinado del ferrocromo de alto contenido en carbono a partir del carbono por oxidación con oxígeno gaseoso en el aire o con oxígeno puro en un convertidor por química (2) [2]:

Cr₇C₃ + 3/2O₂ = 7Cr+3 (2)