알루미늄 열환원: 산화크롬그린에서 금속 크롬으로

금속 크롬은 1세기 이상 변하지 않은 방식으로 만들어집니다. 산화크롬그린과 알루미늄 분말의 혼합물에 불을 붙이고, 나머지는 화학 반응에 맡기는 것입니다.

반응

Cr₂O₃ + 2Al → 2Cr + Al₂O₃ 반응은 산화물 1몰당 약 536 kJ를 방출합니다. 단열 조건에서 장입물을 대략 2400~2700 °C까지 끌어올리기에 충분한 열량으로, 크롬의 융점(1907 °C)과 알루미나 슬래그의 융점을 훨씬 웃돕니다. 한 번 점화되면 반응은 자립적으로 지속되며, 외부 연료도 노(爐)도 필요하지 않습니다.

밀도 차이에 의한 분리

액체 크롬(약 6.3 g/cm³)은 용융 알루미나 슬래그(약 2.7 g/cm³) 아래로 가라앉습니다. 슬래그 라인이 깨끗하면 응고된 금속 블록도 깨끗합니다. 그리고 그 라인의 청결도를 결정하는 것이 산화물의 입도 분포입니다. 너무 고우면 장입물이 비산하고, 너무 굵으면 환원이 불완전해집니다.

장입물 설계

제련용 산화물은 점화 전 혼합 상태를 유지하고 연소 내내 완전히 반응하도록 관리된 입도 범위로 체질됩니다. 전체 공정 노트와 표준 사양은 제련 금속 시리즈 페이지에서 확인하세요.