一，冶炼设备及原料
微碳铬铁用电硅热法冶炼的设备为电热辐射熔炼炉，功率多在5000kV·A以下，并带有有载调节电压装置，以适应不同操作时期的需要。炉衬用镁砖砌筑，采用石墨电极。
电硅热法冶炼微碳铬铁的主要原料有铬矿、硅铬合金和石灰，也有的配加萤石和铁磷。铬矿应是干燥、洁净的块矿或精矿，粒度小于50mm，含
含
,含磷量不应大于0.03%，冶炼含碳量为0.06%的微碳铬铁时，硅铬合金含碳应小于0.06%;冶炼含碳量为0.03%的微碳铬铁时，硅铬合金含碳量应小于0.03%。硅铬合金不得夹渣，粒度不超过15mm，小于1mm的碎末应筛去。石灰要求CaO含量火于85%，含磷量小于0.02%。应使用新烧的石灰，粒度为10～50mm。
二，冶炼原理
电硅热法冶炼微碳铬铁，是将铬矿、硅铬合金和石灰加入电弧炉内，主要依靠电热使炉料熔化、硅铬合金中的硅还原铬矿中的
而制得。
炉内主要反应为：
这两个反应的基础是硅能与氧化合生成比铬和铁的氧化物更稳定的化合物
。由于反应过程中不断生成，渣中
的浓度越来越火，使
的进一步还原发生困难，如不采取措施，只能将矿石中40%~50%的
还原出来，因此需加熔剂石灰进行调渣。石灰中的CaO与
生成稳定的硅酸盐
和
，反应结果降低了渣中白由
的浓度，从而有利还原反应的进行，大大提高冶炼中铬的回收率。
三，冶炼操作
电硅热法冶炼微碳铬铁采用间歇式作业方法。整个熔炼过程分为引弧和加料、熔化、精炼和出铁四个时期：
(1)引弧和加料。引弧和加料是整个冶炼工序的开始，引弧方式、炉料加入炉内的顺序和布料对合金质量和熔炼时间有很大的影响。按硅铬合金加入炉内方式不冋，可分为两种操作方式：
1)集中加硅铬法。引弧后，铬矿和石灰首先加入炉内，待熔化后，将硅铬合金集中一次加完，然后进行精炼。集中加硅铬，增碳机会少，质量易于保证；但热损失大，熔炼时间长，炉子生产效率低。这种加料方法主要用来冶炼含碳小于0.03%的微碳铬铁。
2)硅铬堆底法。硅铬堆底法根据引弧方式和炉料加入炉内的顺序不冋又有回渣引弧、石灰铺底硅铬引弧、铬矿铺底硅铬引弧等操作方法。回渣引弧合金不易增碳，但工艺繁琐；石灰铺底硅铬引弧工艺简单，但合金易增碳；铬矿铺底硅铬引弧克服了前述两者的缺点，而且兼有两者的优点。铬矿铺底硅铬引弧操作工艺为：先在炉底平铺料批中1/3~1/2的铬矿（炉龄前期少铺，后期多铺），再将料批中2/3~4/5的硅铬合金均匀加在铬矿中，然后三相电极下而各加少量铬精矿粉，下插电极引弧。引弧后，再把铬矿、石灰的浞合料加入炉闪，高温区应多加，炉心料应扒平。
引弧和加料时采用高电压、小电流，以免跳闸和增碳。
(2)熔化。从送电到炉料化完这段时间叫熔化期，它是整个熔炼过程中时间最长、耗电最多的时期。为了加速炉料熔化，应推料助熔，即及时将炉膛边沿炉料推向电极周围或炉心。
铬矿铺底硅铬引弧，由于硅铬合金大部分加在炉底，还原反应在熔化初期即开始进行。反应所放出的热量大部分被用来熔化炉料，而且反应生成的
又降低了炉渣的熔点，因而能加速炉料的熔化，缩短熔炼时间，降低电耗。熔化期随炉料的逐渐熔化，炉底出现了熔池，电流趋向稳定，负荷自然增加，5min后，即可满负荷操作。
(3)精炼。从炉料基本熔清到合金成分合格出铁这段时间叫精炼期。精炼初期应将炉墙四周未熔化的炉料推向炉心，然后上抬三相电极，加入余下的硅铬合金，边加边用铁耙搅拌，加完后下插电极继续送电。
精炼期是控制合金成分的最后阶段，应及时取样判断合金含硅量，确定出铁时间。一般来说，含硅量高，试样很脆，断而品粒很小；随着含硅量的降低，试样的韧性增高，断面晶粒增多。操作中经常根椐试样冷凝时间及表而形状判断含硅量，若倒在样模中的液体试样冷凝缓慢，冷却后表而发亮，没有皱纹，则合金含硅量高，需继续精炼；若液体试样立即冷凝，凝固后表面发暗，有皱纹，则合金含硅低。
取样判断合金含硅量，不仅可以确定出铁时间，而且也可据以判断硅铬合金用量和炉渣碱度控制是否恰当。若炉料化清后合金含硅量就很低，说明料批中硅铬合金用量太少，硅铬合金用量少，不但使渣中跑铬量高，而且由于含铬低，合金质下降，此时应追加硅铬合金，下一炉料批中硅铬用量也应适当增加。
若经多次取样，合金中的硅含量仍然高，说明渣碱度过低或硅铬合金用量太多，此时应向炉内适当补加石灰，提高碱度，或者加块矿进行搅拌，使合金中的硅脱掉。下一炉料批中石灰用量适当增加，硅铬合金用量适当减少
(4)出铁。合金含硅合格即应出铁。
液态微碳铬铁中的气体约占合金体积的30%，为了减少合金中气体的含量，微碳铬铁多采用带渣浇注或真空处理后浇注。带渣浇注是将合金和炉渣同时注入锭模，渣密度小，盖在合金上，使合金冷却减慢，以利于去除气体；由于高碱度渣易粉化，渣铁分离易进行。真空处理是将盛有液态合金的铁水包放进真空室中密封后用真空泵抽气，真空度为10.6~13.3kPa，处理时间一般为7~8min。
微碳铬铁硬而韧，不易打碎，因而合金锭的厚度不宜太大，一般小于60mm。
微碳铬铁熔炼时，炉衬侵蚀后应及时进行补炉，补炉材料为镁砂、卤水和废镁砖块等。操作时要求高温、快速、薄补。
微碳铬铁的炉龄主要取决于炉底耐火材料的损坏情况。炉底长期处于高温状态，尤其在采用铬矿铺底硅铬引弧法时，通电后就发生还原反应，生成的低碱度炉渣侵蚀炉底，降低了炉底寿命，而炉底由于其特殊的位置，无法进行补炉，主要靠提高耐火材料的砌筑厚度和留铁操作来延长炉龄。
电硅热法冶炼微碳铬铁要重视炉渣碱度的控制。碱度过低，熔渣中的
不能被充分还原，低碱度炉渣加速对炉衬的侵蚀；若炉渣碱度过高，则渣黏度增大，因为还原反应是在炉渣—合金界而上的扩散反应，所以反应的动力学条件变差，因此，渣中氧化铬含量下降的幅度随碱度的增加而减小，另外，由于总渣量增加，损失于渣中的铬总量不但未减少，反而增加，熔化炉料需要的电能也随之增加。因此，炉渣碱度既不能过低，也不能过高。实际冶炼中将渣中的
控制在1.6~1.8，或
为2.0~2.2较合适。
微碳铬铁冶炼中，降低铬铁中的含碳量，提高产品品级率是重要任务。原料和电极是铬铁中碳的来源，电硅热法冶炼微碳铬铁，本身没有有效去碳手段，只能靠降低原料的含碳量、在冶炼过程中设法减少电极对合金增碳的方法来降低铬铁中的含碳量。
硅铬合金中的碳以铬的复合碳化物和SiC的形式存在。碳在熔炼过程中直接进入合金，按下列反应对合金增碳：
虽然硅铬合金含碳量很少，但大部分进入铬铁，因而硅铬合金含碳量对铬铁含碳量有直接关系，而且影响较大。一般什么样含碳量的硅铬合金基本上可以炼得什么样含碳量的微碳铬铁。因此，采取措施降低硅铬合金的含碳量，防止在运输和使用中含碳杂质的浞入很重要。
电极对合金增碳是比较复杂的，也是很重要的。当操作不当时，电极接触合金，碳直接熔于合金。电极接触熔渣或从电极工作端辐射出的碳粒子进入熔渣，使合金增碳。反应式为：
反应生成的
与合金中铬起反应：
存在于合金中使铬铁增碳。可见，电极对合金增碳与电极质量、渣中CaO含量和电气制度有关；而在电极质量正常、操作工艺一定的情况下，电气制度则是影响电极对合金增碳，从而影响产品质量的重要因素。
因此，电硅热法冶炼微碳铬铁时，必须选择合适的电气制度，一般采用较高的二次电压进行冶炼，因为电压高，弧光长，电极直接接触合金和熔渣以及电极工作端辐射出的碳粒子进入熔渣的机会少。但是采用高电压时，热能的利用率较低，因此在冶炼过程中，应根椐情况改换电压。
熔化初期，炉温较低、炉料的导电性较差、电极的弧光埋在没有熔化的炉料中，此时使用较高的电压能加速炉料熔化。炉料基本化清后进入精炼期，精炼期炉渣较多，炉料的导电性增强，电极的弧光随着炉温的升高而拉长，而且外露，如继续使用高电压，则热能的利用率低，电弧对炉墙的侵蚀也更加严重，故精炼期使用较低电压较为合适。
如某厂使用3000kV•A电热辐射熔炼炉冶炼微碳铬铁，熔化初期使用278V的电压；待炉料熔化60%左右时，使用228V的电压；炉料熔化至85%~90%时，加入剩余硅铬合金，炉内平静后，使用192V的电压进行精炼。
