Króm málmur er þekktastur mest til notkunar í krómhúðun (sem oft er vísað til sem "króm"), en stærsta notkun þess er sem innihaldsefni í ryðfríu stáli . Báðar forritin njóta góðs af hörku króm, mótspyrnaþol og getu til að vera fáður til glansandi útlits.
Eiginleikar
- Atomic Tákn: Cr
- Atómnúmer: 24
- Atómsmassi: 51,996g / mól 1
- Element Flokkur: Transition Metal
- Density: 7.19g / cm3 at 20 ° C
- Bræðslumark: 3465 ° F (1907 ° C)
- Sjóðpunktur: 4840 ° F (2671 ° C)
- Moh er hörku: 5.5
Einkenni
Chromium er erfitt, grátt málm sem er metið fyrir ótrúlegt mótstöðu sína gegn tæringu. Hreint króm er segulmagnaðir og brothætt, en þegar hægt er að setja málmblöndur, getur það verið sveigjanlegt og fáður í björt, silfurhreinsað ljúka.
Króm öðlast nafn sitt frá khrōma, gríska orðið sem þýðir lit, vegna þess að það er hægt að framleiða skær, litrík efnasambönd, svo sem krómoxíð.
Saga
Árið 1797, franski efnafræðingur Nicolas-Louis Vauguelin framleitt fyrsta hreint króm málm með því að meðhöndla crocoite (króm innihalda steinefni) með kalíum karbónati og síðan draga úr krómsýru sem myndast með kolefni í grafít deig.
Þó að króm efnasambönd hafa verið notuð í litarefni og málningu í þúsundir ára, var það ekki fyrr en vel eftir uppgötvun Vauguelins að króm notkun í málmum forritum tók að þróast.
Í lok 19. og 20. aldar voru málmvinnsluaðilar í Evrópu virkir að gera tilraunir með málmblöndur , að reyna að framleiða sterkari og varanlegur stál .
Árið 1912, þegar hann var að vinna hjá Firth Brown Laboratories í Bretlandi, var málmvinnslustjóri Harry Brearley á leið til að finna meira seigur málmur fyrir byssumörk.
Hann bætti króm, sem var þekktur fyrir að hafa hátt bræðslumark, í hefðbundið kolefni, sem framleiðir fyrsta ryðfríu stálið. Samt sem áður, á sama tíma, voru aðrir, þar á meðal Elwood Haynes í Bandaríkjunum og verkfræðingar í Krupp í Þýskalandi, einnig að þróa króm sem innihélt stálblendi. Með þróun rafmagns boga ofni, fylgt stórum stíl framleiðslu ryðfríu stáli stuttu eftir það.
Á sama tíma var einnig gerð rannsókn á málmhúðunarmetum sem gerðu ódýrari málmar, svo sem járn og nikkel , kleift að samþykkja viðnám ytri króms gegn niðri og tæringu, auk fagurfræðilegra eiginleika þess. Fyrstu króm aðgerðirnar birtust á bílum og hágæða klukkur seint á 20. áratugnum.
Framleiðsla
Iðnaðar króm vörur eru króm málmur, ferrochrome, króm efni og steypa sand. Á undanförnum árum hefur verið stefna að meiri lóðréttri samþættingu við framleiðslu á krómefnum. Það er, fleiri fyrirtæki taka þátt í námuvinnslu krómít málmgrýti eru einnig að vinna það í króm málm, ferrochrome og að lokum, ryðfríu stáli.
Árið 2010 var alheimsframleiðsla krómít málmgrýti (FeCr 2 O 4 ), aðal steinefnið, sem var dregið úr krómframleiðslu, 25 milljón tonn.
Framleiðsla ferrochrome var um 7 milljón tonn en framleiðsla króm málm var um 40.000 tonn. Ferrochromium er framleiddur eingöngu með rafskautum, en króm málmi er hægt að framleiða með rafgreiningu, silico-thermic og aluminothermic aðferðir.
Við framleiðslu ferrochrome veldur hitinn sem myndast af rafskautum, sem nær til 5070 ° F (2800 ° C), kol og kók að minnka króm málmgrýti með karbótermískum viðbrögðum. Þegar nógu mikið efni hefur verið bræðst í ofni, þá er smeltmálið tæmt út og solidað í stórum steypum áður en það er mulið.
Álframleiðsla framleiðslu á krómómi úr háum hreinleika reiknar yfir 95% af krómmeti sem framleitt er í dag. Fyrsta skrefið í þessu ferli krefst þess að krómít málmgrýti er brennt með gosi og kalki í loftinu við 2000 ° F (1000 ° C) sem skapar natríumkrómat sem inniheldur kalsíum.
Það má leka í burtu frá úrgangsefninu og síðan minnka og botnfallið sem krómoxíð (Cr 2 O 3 ).
Brennisteinssambandið er síðan blandað saman við duftformaðan ál og sett í stóru leirdeigju. Baríumperoxíð og magnesíumduft dreifast síðan á blönduna og deiglan er umkringd sandi (sem virkar sem einangrun).
Blöndunni er kveikt og veldur því súrefni frá krómoxíðinu sem bregst við álnum til að framleiða áloxíð og þar með frelsandi smelt króm málm sem er 97-99% hreint.
Samkvæmt tölum bandarískra jarðfræðilegra rannsókna voru stærstu framleiðendur krómít málmgrýti árið 2009 Suður-Afríku (33%), Indland (20%) og Kasakstan (17%). Stærstu ferrochrome framleiðandi fyrirtæki eru Xstrata , Eurasian Natural Resources Corp. (Kasakstan), Samancor (Suður-Afríku) og Hernic Ferrochrome (Suður-Afríku).
Umsóknir
Samkvæmt alþjóðlegu þróunarsamvinnustofnuninni fyrir króm, af heildarbrómótsaltinu, sem dregin var út árið 2009, var 95,2% notuð af málmvinnsluiðnaði, 3,2% af eldföstum og steypugreinum og 1,6% af efnaframleiðendum. Helstu notkanir fyrir króm eru í ryðfríu stáli, steypuðum steinum og málmlausum málmblöndur.
Ryðfrítt stál vísar til fjölda stál sem innihalda á milli 10% til 30% króm (miðað við þyngd) og sem ekki ryðja eða ryð eins auðveldlega og venjulegur stál. Milli 150 og 200 mismunandi gerðir úr ryðfríu stáli eru til, þótt aðeins um það bil 10% þeirra séu í reglulegri notkun.
Heimildir:
Sully, Arthur Henry og Eric A. Brandes. Króm . London: Butterworths, 1954.
Street, Arthur. & Alexander, WO 1944. Málmar í þjónustu mannsins . 11. útgáfa (1998).
The International Chromium Development Association (ICDA).
Heimild: www.icdacr.com
Chromium Superalloy viðskiptaheiti
| Heiti vöru | Króm innihald (% þyngd) |
|---|---|
| Hastelloy-X® | 22 |
| WI-52® | 21 |
| Waspaloy® | 20 |
| Nimonic® | 20 |
| IN-718® | 19 |
| Ryðfrítt stál | 17-25 |
| Inconel® | 14-24 |
| Udimet-700® | 15 |