製錬金属クロム

冶金グレード — アルミノテルミット還元原料

金属クロムになる酸化クロム緑。アルミノテルミット還元向けに設計——管理された粒度分布、低炭素・低ケイ素——により、クリーンな金属と予測可能な歩留まりを実現します。

アルミノテルミット還元で製造された金属クロム
図 01 — Cr₂O₃からアルミノテルミット還元された金属クロム

そのプロセス

アルミノテルミット(ゴールドシュミット)還元——酸化物から金属へ至る最古かつ今なお最もクリーンなルートの一つ。

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反応

Cr₂O₃ + 2 Al → 2 Cr + Al₂O₃。自続する発熱反応であり、クロム(1907 °C)とアルミナスラグの両方の溶融点を大きく上回る温度に達します——金属は沈降し、スラグは浮上します。

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当社の酸化物が勝つ理由

金属歩留まりは、酸化物の純度とアルミニウム粉末との粒子接触で決まります。当社の製錬グレードは管理された粒度ウィンドウにふるい分けされています——迅速かつ完全な反応に十分な細かさと、着火前に混合状態を保つ粗さを両立しています。

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不純物管理

酸化物中の低炭素・低ケイ素は、そのまま金属中の低炭素・低ケイ素につながります——99%以上のクロムを指定する航空宇宙グレードやフェロアロイ市場にとって極めて重要です。

反応& 熱

アルミノテルミット(ゴールドシュミット)プロセスを数字で——1つの反応、自続式、外部燃料不要。

着火 · 自続式 溶融Al₂O₃スラグ ≈ 2.7 g/cm³ · 浮上 液体クロム ≈ 6.3 g/cm³ · 沈降 凝固金属ブロック ≈ 2400–2700 °C 反応帯 ステージ 1 溶融 ステージ 2 分離 ステージ 3 凝固

分離を担うのは密度です。液体クロム(6.3 g/cm³)は溶融アルミナ(2.7 g/cm³)の下に沈みます——撹拌も出湯も不要、重力とクリーンなスラグラインだけです。

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化学

Cr₂O₃ + 2 Al → 2 Cr + Al₂O₃。酸化物は酸素をアルミニウムに渡し、溶融クロムは沈み、アルミナスラグは浮かび、両者はきれいに分離します。

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熱

反応エンタルピーはCr₂O₃ 1モルあたり約−536 kJ——断熱的には装入物をおよそ2400〜2700 °Cまで押し上げ、クロム(1907 °C)とアルミナスラグの溶融点を大きく上回ります。

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分離

密度が仕事をします。液体クロム(≈6.3 g/cm³)は溶融アルミナスラグ(≈2.7 g/cm³)の下に沈降します。クリーンなスラグラインは、凝固時のクリーンな金属ブロックを意味します。

金属スペックの目標値

当社の製錬グレード酸化物がサポートするよう設計された金属クロムの標準目標値(基準グレードはGB/T 3211準拠。最終仕様は製錬所にご確認ください)。

元素標準目標値制限の由来
クロム≥ 99.0 %酸化物の純度——酸化物中の不純物はすべて金属に持ち込まれる
炭素≤ 0.03 %低炭素酸化物原料。航空宇宙グレード合金の要件
ケイ素≤ 0.25 %装入物の化学量論と酸化物の清浄度で管理
鉄≤ 0.35 %酸化物のFe含有量とアルミニウム粉末の純度
アルミニウム≤ 0.30 %過剰還元剤——装入配合で調整
硫黄≤ 0.02 %低硫黄酸化物ロットの選定

標準スペック

クロム鉱石(HS 261000)からパレットまでの完全なトレーサビリティにより、バッチごとに値が検証されます。

項目標準値項目標準値
Cr₂O₃含有量≥ 99.0 %粒度分布管理されたウィンドウ(カスタム)
炭素低かさ密度高(焼結)
ケイ素低水分≤ 0.3 %
包装25 kg袋 · 1 tフレコンバッグトレーサビリティロットごとのブロックチェーンQR

よくあるご質問

多くの製錬所は二フラクション配合を採用していますが、当社は酸化物を分級ごとにのみ出荷し、アルミ粉末との事前混合はしません。Cr₂O₃とアルミの事前混合はテルミット混合物を生み、当社はそれを製造も販売もしません。
いいえ。当社はアルミ粉末を供給しませんし、酸化物とアルミの事前混合も行いません。酸化クロム/アルミ粉末混合物はテルミット組成物にあたり、燃燒温度は2000 °Cを超え、危険物として規制されています。当社が供給するのは酸化クロム緑と装入設計のサポートのみです。アルミ粉末は製錬所が許認専門業者から調達し、使用現場で自社の安全手順に従って混合します。
新しい装入設計の認定用に1 tのトライアルロットを用意しています。通常供給は20 tコンテナロットで、月次スケジュールで運行します。

アプリケーションノート

製錬グレード酸化物に関する冶金記事——化学、品質、プロセスの解説。

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