傳統工藝依賴焦炭還原，每噸鉻鐵排放5.5噸CO?。本研究以1:1配比的FeSiCr粉塵（工業廢料）與FeAlSiCa合金為復合還原劑，在1650℃空氣氣氛下實現自供熱反應。10%過量還原劑方案下，Cr?O?殘留量≤0.9%，鉻回收率達86%，較傳統工藝提升10個百分點。值得關注的是，反應生成含氮2.6-3.6%的低碳合金，氮元素源自空氣參與，通過ZEM電鏡EDS能譜精準驗證了Cr-V-N氮化物相的存在。

ZEM電鏡在本研究中扮演“核心引擎"角色：

精準相識別：通過高分辨率SEM成像與EDS面掃描，首在20%過量還原劑組發現Cr?Si和Cr?Si?硅化物相，為合金成分調控提供新維度；

圖 熔煉后坩堝的典型形貌特征

爐渣穩定性驗證：對CaO-SiO?-Al?O?-MgO系爐渣進行微區分析，證實其含MgAl?O?尖晶石相，呈現致密石狀結構，存放15天未崩解，可直接作為建筑骨料資源化；

工藝優化線索：通過Al?O?含量異常分析，發現坩堝侵蝕導致的成分偏差，直接指導設備選材改進。

廢棄物基還原劑使原料成本降低40-50%，放熱反應減少30%能耗，穩定爐渣實現“零廢棄"。研究團隊建議下一步在電弧爐中驗證放大可行性，并探索惰性氣氛對氮含量控制的作用。

圖 不同批次添加FeAlSiCa和FeSiCr還原劑獲得的金屬樣品SEM圖像

圖 批次2金屬樣品的SEM分析結果

圖 不同檢測模式下的金屬樣品SEM對比分析

圖 批次4爐渣樣品的SEM-EDS綜合分析

作為工業研發的“微觀利器"，ZEM系列臺式電鏡以高效、精準、易用、經濟四大特性脫穎而出：

效率革命：快速抽真空與高成像速度，使實驗-分析周期縮短50%；

精準洞察：多樣化探測器提供納米級形貌與成分信息，支持從材料研發到產線質控的全流程分析；

操作友好：非專業人員可快速上手，降低人力成本；

靈活部署：體積小、環境要求低，適合實驗室與產線快速部署。