第一节 产品定义、性能及应用特点
铬具有亲氧性和亲铁性,以亲氧性较强,只有在还原和硫的逸度较高的情况下才显示亲硫性。在内生作用条件下铬一般呈三价。六次酸位的Cr3+和Al3+Fe3+的离子半径相接近,故它们之间可以呈广泛的类质同象。此外,可与铬类质同象代替的元素还有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等,所以在镁铁硅酸盐矿物和副矿物中有铬的广泛分布。在表生带强烈氧化条件下(碱性介质),Cr3+氧化成Cr6+形式的铬酸根离子,使不活动的铬离子变成易溶的铬阴离子发生迁移。遇极化性很强的离子(如Cu、Pb等),则形成难溶的铬酸性矿物。
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%。
有工业价值的铬矿物,其Cr2O3含量一般都在30%以上,其中常见的是:
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MgO20.96%、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,颜色黑色,条痕褐色,半金属光泽,硬度5.5,比重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%。其形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。
3.硬铬尖晶石
化学成分为(Mg、Fe)(Cr、Al)2O4,含Cr2O332%~50%。其形态、物理性质、成因、产状及用途也与铬铁矿相同。
在冶金工业上,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。
在耐火材料上,铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。
铬铁矿在化学工业上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。
铬铁矿是我国的短缺矿种,储量少,产量低,每年消费量的80%以上依靠进口。
第二节 发展历程
不锈钢是指含铬大于12%的钢种。不锈钢自1912年发明以来取得迅猛发展,至今全球仍以每年3—5%的速度递增。全世界不锈钢的消费总量达3500万。我国正处于不锈钢生产和消费应用的高速增长期,已广泛应用于石油、化工、轻工、食品、酿酒、制药、家电、水电、机械、建筑、市政和各种民用器具中。1990年我国不锈钢消费量为26万吨,1999年为153万吨,2000年为173万吨,2001年为225万吨,2004年不锈钢消费量达到447万吨左右,居全世界第一位,2006年不锈钢消费量达到600万吨以上,其中铬镍奥氏体不锈钢的消费量占不锈钢总消费量的75%—80%。
我国从五十年代开始研制和生产不锈钢焊条,1997年我国不锈钢焊条的总产量为7000多吨。近年来我国不锈钢的消费量快速增长,2004年国产不锈钢焊条已超过35000吨,预计2006年国产不锈钢焊条将达50000吨左右。
自五十年代开始研制的不锈钢焊条,主要是沿袭原苏联的钛钙渣系及原料体系,它具有成本低压涂,抗气孔好,机械性能好等优点,但与欧洲名牌同类不锈钢焊条相比焊条发红严重、飞溅大脱渣及成形差、焊接效率低、浪费大、因此自七十年代中期到八十年代前期,针对国内进口的瑞典AVESTA公司绿P5焊条国内一些科研院校与焊条生产企业共同合作,就不锈钢焊条药皮发红脱落原因及解决途径进行了 研究 ,如哈焊所与天津电焊条厂、甘肃工大与兰洲长虹电焊条下、太原工学院与山西机床等。
到八十年代,人们一方面认为他们的 研究 工作很有意义,获得很多进展;另一方面经对这几家研制的焊条实际测试后,也认为仍与国外产品存在明显差距,但从那时起,国内这方面的 研究 工作就处于踏步不前的状况,从80年代前期到九十年代前期的十年间因内尚无有份量的不锈钢焊条 研究 文献。从九十年代初期开始,国内不锈钢焊条 研究 渐趋活跃。先是太原工大王宝、孙咸等人在前期工作的基础上 研究 了不锈钢焊条工艺设计的基本原则和途径,在不锈钢焊条设计理论上取得了重要突破,并因此获得2000年国家科技进步二等奖;后是冶金部建筑 研究 总院唐伯钢在九十年代中期消化吸收国外的先进技术,成功完成国产不锈钢新型焊条的系列化改进提高,并成功兴办北京金威焊材有限公司,做到理论与实践的完美结合,自1994年始生产至今,其不锈钢焊条生产已达年产3000吨以上。
九十年代后期到21世纪初期,国内不锈钢焊条 研究 如雨后春笋般集中开展,虽就其水平本身未超过上述两家现有水平,但对于活跃学术气氛,加强学习交流仍有益处。
国外不锈钢的工业化生产始于二十年代初期,随后出现相应的不锈钢焊条,成熟的不锈钢焊条产品出现于1965年左右,以欧洲国家为代表,尤其是西欧的瑞典,人口仅800万左右,且集中产生了ESAB、AVESTA和SANDVIK等世界级的不锈钢焊材企业,其中AVESTA的野牛牌不锈钢焊条更是世界不锈钢焊条的典范。日本、台湾及有南亚国家的不锈钢焊条其技术根基在欧洲。
免责申明:本文仅为中经纵横 市场 研究 观点,不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题,敬请来电垂询:4008099707。特此说明。