Dens egenskaper, historie og mer

Krommetall er mest anerkjent for bruk i kromplettering (som ofte bare kalles krom), men den største bruken er som en ingrediens i rustfritt stål. Begge bruksområder drar nytte av kroms hardhet, motstand mot korrosjon, og evnen til å bli polert for et glødende utseende.

• Atomsymbol: Cr
• Atomnummer: 24
• Atommasse: 51996 g / mol¹
• Elementkategori: Overgangsmetall
• Tetthet: 7,19 g / cm³ ved 20 ° C
• Smeltepunkt: 1907 ° C
• Kokepunkt: 2671 ° C
• Moh's Hardness: 5.5

Krom er et hardt, grått metall som verdsettes for sin utrolige motstand mot korrosjon. Rent krom er magnetisk og sprøtt, men når det kan legeres form og polert til en lys, sølvfarget finish.

Chromium stammer navnet fra khrōma, et gresk ord som betyr farge, på grunn av dets evne til å produsere levende, fargerike forbindelser, for eksempel kromoksid.

I 1797 produserte den franske kjemikeren Nicolas-Louis Vauguelin det første rene krommetallet ved å behandle crocoite (en kromholdig mineral) med kaliumkarbonat og deretter redusere den resulterende kromsyren med karbon i en grafitt digel.

Mens kromforbindelser har blitt brukt i fargestoffer og maling i tusenvis av år, var det ikke før etter Vauguelins oppdagelse at krombruk i metallapplikasjoner begynte å utvikle seg. På slutten av 1800- og begynnelsen av 1900-tallet eksperimenterte metallurgikere i Europa aktivt med metall legeringer, prøver å produsere sterkere og mer holdbar stål.

I 1912, mens han jobbet på Firth Brown Laboratories i Storbritannia, fikk metallurg Harry Brearley i oppgave å finne et mer spenstig metall for pistolfat. Han la krom, som var kjent for å ha et høyt smeltepunkt, til tradisjonelt karbonstål, og produserte det første rustfrie stål. Omtrent samtidig utviklet andre, inkludert Elwood Haynes i USA og ingeniører ved Krupp i Tyskland, også kromholdige stållegeringer. Med utviklingen av den elektriske lysbueovnen fulgte storstilt produksjon av rustfritt stål kort tid etter det.

I samme periode ble det også forsket på elektropletteringsmetaller, noe som tillot billigere metaller, som f.eks jern og nikkel, for å ta i bruk deres ytre kromets motstand mot slitasje og korrosjon, så vel som dets estetiske egenskaper. De første kromfunksjonene dukket opp på biler og high-end klokker på slutten av 1920-tallet.

Industrielle kromprodukter inkluderer krommetall, ferrokrom, kromkjemikalier og støpesand. De siste årene har det vært en trend mot større vertikal integrering i produksjonen av krommaterialer. Det vil si at flere selskaper er involvert i gruvedrift av kromittmalm og behandler det også til krommetall, ferrokrom og til slutt rustfritt stål.

I 2010 global produksjon av kromitt (FeCr₂O₄), var det primære mineralet som ble utvunnet for kromproduksjon 25 millioner tonn. Ferrokromproduksjon var på rundt 7 millioner tonn, mens krommetallproduksjonen var omtrent 40.000 tonn. Ferrokrom produseres utelukkende ved bruk av elektriske lysbueovner, mens krommetall kan produseres ved hjelp av elektrolytiske, silikotermiske og aluminotermiske metoder.

Under produksjonen av ferrokrom ble varmen skapt av elektriske lysbueovner, som når 5070°F (2800°C), får kull og koks til å redusere krommalm gjennom en karboterm reaksjon. Når tilstrekkelig materiale er smeltet i ovnen, tømmes det smeltede metallet ut og størknes i store støpegods før det knuses.

Aluminotermisk produksjon av krommetall med høy renhet utgjør over 95% av krommetall som produseres i dag. Det første trinnet i denne prosessen krever at kromittmalmen stekes med brus og kalk i luften ved 2000°F (1000°C), som skaper et natriumkromat som inneholder kalsin. Det kan utvaskes fra avfallsmaterialet og deretter reduseres og utfelles som kromoksyd (Cr₂O₃).

Kromoksydet blir deretter blandet med pulverisert aluminium og putt i en stor smeltedigel. Bariumperoksid og magnesium pulver spres deretter på blandingen, og digelen er omgitt av sand (som fungerer som isolasjon).

Blandingen antennes, noe som resulterer i at oksygenet fra kromoksydet reagerer med aluminiumet for å produsere aluminiumoksyd og derved frigjør smeltet krommetall som er 97-99% rent.

I følge USAs geologiske undersøkelsesstatistikk var de største produsentene av kromittmalm i 2009 Sør-Afrika (33%), India (20%) og Kasakhstan (17%). De største ferrokromproduserende selskapene inkluderer Xstrata, Eurasian Natural Resources Corp. (Kazakhstan), Samancor (Sør-Afrika) og Hernic Ferrochrome (Sør-Afrika).

I følge International Development Association for Chromium, av den totale kromittmalmen som ble utvunnet i 2009, var 95,2% ble konsumert av metallurgisk industri, 3,2% av ildfast industri og støperiindustri, og 1,6% av kjemiske produsenter. De viktigste bruksområdene for krom er i rustfritt stål, legert stål og ikke-jernholdige legeringer.

Rustfritt stål refererer til et utvalg av stål som inneholder mellom 10 og 30 vekt% krom (etter vekt) og som ikke korroderer eller ruster like lett som vanlige stål. Mellom 150 og 200 forskjellige rustfrie stålkomposisjoner finnes, selv om bare rundt 10% av disse er i regelmessig bruk.

kilder:

Sully, Arthur Henry og Eric A. Brandes. krom. London: Butterworths, 1954.

Street, Arthur. & Alexander, W. O. 1944. Metaller i tjeneste for mennesket. 11. utgave (1998).

International Chromium Development Association (ICDA).

Kilde: www.icdacr.com