Metal Profile: Chromium

ແຮ່ທາດ Chromite ຢູ່ທີ່ແຮ່ທາດ Hernic Ferrochrome ໃນອາຟຣິກາໃຕ້. Image Terence Bell

ໂລຫະ Chromium ແມ່ນໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຢ່າງກວ້າງຂວາງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນການເຄືອບ Chromium (ຊຶ່ງມັກຈະຫມາຍເຖິງ "Chrome"), ແຕ່ການນໍາໃຊ້ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງມັນແມ່ນເປັນສ່ວນປະກອບໃນ ເຫຼັກສະແຕນເລດ . ທັງສອງປະໂຫຍດໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກການແຂງຂອງໂຄມຽມ, ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການ ກັດກ່ອນ , ແລະຄວາມສາມາດທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ສະອາດສໍາລັບຮູບລັກສະນະທີ່ອົດທົນ.

ຄຸນສົມບັດ

ຄຸນລັກສະນະ

Chromium ເປັນໂລຫະສີຂີ້ເຖົ່າ, ມີສີຂີ້ເຖົ່າທີ່ມີຄຸນຄ່າສູງສໍາລັບການຕໍ່ຕ້ານກັບການກັດກ່ອນ. ໂຄມຽມອັນບໍລິສຸດແມ່ນສະນະແມ່ເຫຼັກແລະກະທັນຫັນ, ແຕ່ເມື່ອໂລຫະປະສົມສາມາດເຮັດໃຫ້ ມີຄວາມອ່ອນໂຍນ ແລະເປັນສີຂີ້ເຖົ່າໃຫ້ມີສີເຫຼືອງສົດໃສ.

Chromium ມາຈາກຊື່ວ່າ khrma, ສີຄໍາຫມາຍຄວາມຫມາຍຂອງພາສາກີກ, ເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດຊີມັງທີ່ມີສີສັນສົດໃສເຊັ່ນ: ໂຄຣຊຽມໂຄຣມ .

ປະວັດສາດ

ໃນປີ 1797, ວິທະຍາສາດວິທະຍາສາດ Nicolas-Louis Vauguelin ຂອງຝຣັ່ງໄດ້ຜະລິດທາດເຫຼັກເຄມີທໍາອິດໂດຍການປະສົມແຮ່ທາດທີ່ມີທາດເຄມີທີ່ມີທາດໂປຼຕີນຈາກຄາໂບໄຮເດດ.

ໃນຂະນະທີ່ສານປະສົມຂອງໂຄມຽມໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນສີຍ້ອມແລະສີສໍາລັບຫລາຍພັນປີ, ມັນບໍ່ແມ່ນຈົນກ່ວາຫຼັງຈາກການຄົ້ນພົບຂອງ Chromium ນໍາໃຊ້ Chromium ໃນການນໍາໃຊ້ໂລຫະກໍ່ໄດ້ພັດທະນາ.

ໃນທ້າຍສະຕະວັດທີ 19 ແລະຕົ້ນ 20, ໂລຫະຫນັກຢູ່ໃນເອີຣົບໄດ້ທົດລອງຢ່າງຈິງຈັງກັບໂລຫະ ປະສົມໂລຫະ , ພະຍາຍາມຜະລິດ ເຫລໍກ ທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະທົນທານຫຼາຍ.

ໃນປີ 1912, ໃນຂະນະທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໂຮງງານ Firth Brown Laboratories ໃນສະຫະລາຊະອານາຈັກ, ແຮ່ທາດເຫຼັກ Harry Brearley ໄດ້ຮັບຫນ້າທີ່ຊອກຫາໂລຫະທີ່ແຂງແຮງສໍາລັບປືນປືນ.

ເພິ່ນໄດ້ເພີ່ມຂີ້ມຽມ, ຊຶ່ງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າມັນມີຈຸດສັ່ນສະເທືອນສູງ, ກັບເຫລໍກຄາບອນແບບດັ້ງເດີມ, ຜະລິດເຫລັກສະແຕນເລດທໍາອິດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາດຽວກັນ, ຄົນອື່ນ, ລວມທັງ Elwood Haynes ໃນສະຫະລັດແລະວິສະວະກອນຢູ່ Krupp ໃນເຢຍລະມັນ, ຍັງໄດ້ພັດທະນາ chromium ທີ່ມີໂລຫະປະສົມເຫຼັກ. ມີການພັດທະນາເຕົາໄຟຟ້າໄຟຟ້າ, ການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງສະແຕນເລດຫຼັງຈາກນັ້ນບໍ່ດົນ.

ໃນໄລຍະດຽວກັນ, ການຄົ້ນຄ້ວາຍັງໄດ້ຖືກດໍາເນີນຢູ່ເທິງໂລຫະ electro-plating, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ໂລຫະທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າ, ເຊັ່ນ ເຫລໍກ ແລະ nickel , ເພື່ອຮັບປະກັນການຕໍ່ຕ້ານ chromium exterior ຂອງການຂັດແລະ corrosion, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄຸນລັກສະນະຄວາມງາມຂອງຕົນ. ຄຸນນະສົມບັດ chrome ທໍາອິດທີ່ປາກົດຢູ່ໃນລົດແລະໂມງສູງສຸດໃນທ້າຍປີ 1920.

ການຜະລິດ

ຜະລິດຕະພັນອຸດສາຫະກໍາໂຄມຽມປະກອບດ້ວຍໂລຫະເຄມີ, ferrochrome, ສານເຄມີແລະຖ່ານຫີນ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເຊື່ອມໂຍງເຂົ້າໃນການຜະລິດເຄມີຫຼາຍຂຶ້ນ. ນັ້ນແມ່ນ, ບໍລິສັດຫຼາຍຄົນທີ່ມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຂຸດຄົ້ນແຮ່ຄຼິກແມ່ນຍັງປະຕິບັດມັນເຂົ້າໄປໃນໂລຫະເຄມີ, ferrochrome ແລະ, ໃນທີ່ສຸດ, ເຫຼັກສະແຕນເລດ.

ໃນປີ 2010 ການຜະລິດແຮ່ຄຼິກ (FeCr 2 O 4 ) ໃນທົ່ວໂລກ, ທາດແຮ່ຕົ້ນຕໍສໍາລັບການຜະລິດໂຄມຽມແມ່ນ 25 ລ້ານໂຕນ.

ການຜະລິດ Ferrochrome ແມ່ນປະມານ 7 ລ້ານໂຕນ, ໃນຂະນະທີ່ການຜະລິດໂລຫະມີປະມານ 40,000 ໂຕນ. Ferrochromium ແມ່ນຜະລິດໂດຍໃຊ້ເຕົາໄຟຟ້າໄຟຟ້າເທົ່ານັ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ໂລຫະເຄມີກໍ່ສາມາດຜະລິດດ້ວຍວິທີ electrolytic, silico-thermic and aluminothermic.

ໃນລະຫວ່າງການຜະລິດທາດເຫຼັກ, ຄວາມຮ້ອນທີ່ສ້າງຂື້ນໂດຍເຕົາໄຟຟ້າໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງສູງເຖິງ 5070 ° F (2800 ° C), ເຮັດໃຫ້ຖ່ານຫີນແລະຖ່ານຫີນຫຼຸດລົງແຮ່ຄຼອມມະຊາດໂດຍຜ່ານການປະຕິກິລິຍາຂອງ carbothermic. ເມື່ອມີອຸປະກອນທີ່ມີນ້ໍາຫນັກພໍສົມຄວນໃນເຕົາອົບ, ແຮ່ໂລຫະຖືກດູດຊືມອອກແລະແຂງແຮງໃນການຫລໍ່ໃຫຍ່ກ່ອນທີ່ຈະຖືກຂັດ.

ການຜະລິດໂລຫະທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງຂີ້ເຫຍື້ອກວມເອົາຫຼາຍກວ່າ 95% ຂອງໂລຫະໂຄເມຍມະທີ່ຜະລິດໃນມື້ນີ້. ຂັ້ນຕອນທໍາອິດໃນຂະບວນການນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ແຮ່ຄຼິກໄດ້ຖືກຕົ້ມດ້ວຍໂຊດາແລະປູນຂາວໃສ່ອາກາດຢູ່ 2000 ° F (1000 ° C), ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຊິມໂຊດຽມມີທາດແຄນນຽມ.

ມັນສາມາດຖືກຮົ່ວອອກຈາກວັດສະດຸຂີ້ເຫຍື້ອແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຫຼຸດລົງແລະຕົກເປັນທາດອົກຊີໂຄຣມ (Cr 2 O 3 ).

ຫຼັງຈາກນັ້ນທາດອົກຊີໂຄຣມໄດ້ຖືກປະສົມກັບ ອາລູມິນຽມ ແປ້ງແລະເອົາເຂົ້າໄປໃນທ່ອນໄມ້ທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່. ຝຸ່ນບີໂອເຟີ peroxide ແລະຝຸ່ນ magnesium ຫຼັງຈາກນັ້ນຈະແຜ່ລາມໃສ່ການປະສົມ, ແລະ crucible ແມ່ນອ້ອມຮອບດ້ວຍດິນຊາຍ (ຊຶ່ງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສນວນກັນຄວາມຮ້ອນ).

ການປະສົມດັ່ງກ່າວແມ່ນໄຟໄຫມ້, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອົກຊີເຈນອອກຈາກທາດອົກຊີໂຄຣມປະຕິກິລິຍາກັບອະລູມິນຽມເພື່ອຜະລິດອະລູມິນຽມອົກຊີແລະໂດຍສະເພາະແມ່ນການປ່ອຍທາດເຄມີໂລຫະທີ່ບໍລິສຸດ 97-99%.

ອີງຕາມສະຖິຕິການສໍາຫຼວດທາງສະຖາບັນຂອງສະຫະລັດອາເມລິກາ, ຜູ້ຜະລິດແຮ່ຄຼີມດີທີ່ສຸດໃນປີ 2009 ແມ່ນປະເທດແອຟິກາໃຕ້ (33%), ອິນເດຍ (20%) ແລະ Kazakhstan (17%). ບໍລິສັດຜະລິດ ferrochrome ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດແມ່ນ Xstrata , Eurasian Natural Resources Corp (Kazakhstan), Samancor (ອາຟຣິກາໃຕ້) ແລະ Hernic Ferrochrome (ແອຟິກາໃຕ້).

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

ອີງຕາມສະມາຄົມການພັດທະນາສາກົນສໍາລັບ Chromium, ແຮ່ຄຼີມສະກັດທັງຫມົດໃນປີ 2009, 95,2% ແມ່ນອຸດສາຫະກໍາໂລຫະ, 3.2% ໂດຍອຸດສາຫະກໍາການກໍ່ສ້າງ, ແລະ 16% ໂດຍຜູ້ຜະລິດເຄມີ. ການນໍາໃຊ້ທີ່ສໍາຄັນຂອງ Chromium ແມ່ນຢູ່ໃນເຫຼັກສະແຕນເລດ, ເຫຼັກໂລຫະປະສົມແລະໂລຫະປະສົມທີ່ບໍ່ເປັນອັນຕະລາຍ.

ເຫລໍກສະແຕນເລດທີ່ເອີ້ນວ່າເຫຼັກເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍທາດເຫຼັກທີ່ປະມານ 10% ຫາ 30% (ໂດຍນ້ໍາຫນັກ) ແລະບໍ່ໄດ້ຮັບການລະເຫີຍຫຼືຂີ້ເຫຍື້ອຢ່າງງ່າຍດາຍເຊັ່ນດຽວກັນກັບທາດເຫຼັກປົກກະຕິ. ລະຫວ່າງ 150 ແລະ 200 ປະສົມປະສານສະແຕນເລດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຖິງແມ່ນວ່າພຽງແຕ່ປະມານ 10% ຂອງການເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຢູ່ໃນການນໍາໃຊ້ປົກກະຕິ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ:

Sully, Arthur Henry, ແລະ Eric A. Brandes. Chromium ລອນດອນ: Butterworths, 1954.

Street, Arthur & Alexander, WO 1944. ໂລຫະໃນການບໍລິການຂອງຜູ້ຊາຍ . 11th Edition (1998).

ສະມາຄົມການພັດທະນາ Chromium ສາກົນ (ICDA).

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.icdacr.com

Chromium Superalloy Trade Names

ຊື່ການຄ້າ ເນື້ອຫາ Chromium (% ນ້ໍາຫນັກ)
Hastelloy-X® 22
WI-52® 21
Waspaloy 20
Nimonic 20
IN-718® 19
Stainless Steels 17-25
Inconel 14-24
Udimet-700® 15