一種鎳鐵合金及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵合金技術領域，尤其涉及一種鎳鐵合金及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鐵合金，廣義的鐵合金是指煉鋼時作為脫氧劑、元素添加劑等加入鐵水中使鋼具備某種特性或達到某種要求的一種產品，鐵與一種或幾種元素組成的中間合金，主要用于鋼鐵冶煉。鎳能與鐵熔成鎳鐵合金，形成高強度的輕合金，在各方面有著廣泛的應用。目前國內從含鎳1.5-2.5%的氧化鎳礦中制取鎳鐵合金的傳統方法主要是采用鎳礦進行燒結，用石灰作溶劑，用焦炭作還原劑在礦熱電爐內進行選擇還原制得鎳鐵合金產品，以供生產不銹鋼使用，其傳統生產工藝比較復雜，生產效率低、燒結工序焦炭消耗高，石灰在生產過程中易粉化，焦炭價格昂貴，費用高，污染大。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種鎳鐵合金及其制備方法，制備的鎳鐵合金密度和純度高，強度、韌性和耐磨能力好，制備方法簡單，生產效率高，且生產成本低，節能減排效果顯著。
[0004]為了實現上述目的本發明采用如下技術方案:
[0005]一種鎳鐵合金，其組成按重量百分比的含量為:Ni 38-50%、C 0.8-1.5%、Si0.5-1.5%、P 0.03-0.10%, S 0.01-0.05%, Cr 1-2.5%、Co 0.5-1.0%、余量為鐵。
[0006]所述的鎳鐵合金表面的均勻性小于5%。
[0007]所述鎳鐵合金的表面光亮度為一級光亮。
[0008]所述的鎳鐵合金的制備方法，包括以下步驟:
[0009](I)混料、壓球:將氧化鎳礦石破碎至粒度為1mm以下，然后加入其重量5_10%的煤粉、0.8-1.5%的粘接劑、3-5%的石灰粉、0.5-1.0%的水硫酸鈷混合，壓制成球團，控制球團水分在8-10% ；
[0010](2)還原:將制成的球團送入轉底爐中進行還原得到金屬化球團，還原溫度為1300-1500°C，還原時間為1-3小時；
[0011](3)熔煉:將金屬化球團先在1000-1350°C溫度下進行固相燒結4_6小時，然后繼續加熱至1500-1750°C進行熔煉1-3小時，得到粗鎳鐵合金；
[0012](4)精煉:將粗鎳鐵合金采用AOD精煉爐精煉，精煉時加入其重量2.5-3.5%的堿性氧化物，得到精鎳鐵水，精煉溫度為1500-1700°C，精煉周期為30-50min/爐，吹氧量為100-200Nm3/t，再經過澆鑄得到精煉鎳鐵合金產品。
[0013]步驟⑴中所述的粘接劑為水玻璃或PVA。
[0014]步驟(4)中所述堿性氧化物為石灰石、螢石。
[0015]與已有技術相比，本發明的有益效果如下:
[0016]本發明的鎳鐵合金及其制備方法，制備的鎳鐵合金密度和純度高，強度、韌性和耐磨能力好，制備方法簡單，生產效率高，在原料內配煤粉造球，還原時間短，能耗低，粉塵少，有用元素回收率高，熔煉時采用二步燒結法，控制鎳鐵合金在熔煉時的變形，提高鎳鐵合金的密度、純度、內部顯微組織等各種性能要求，生產成本低，節能減排效果顯著。
【具體實施方式】
[0017]以下結合實施例對本發明作進一步的說明，但本發明不僅限于這些實施例，在未脫離本發明宗旨的前提下，所作的任何改進均落在本發明的保護范圍之內。
[0018]實施例1:
[0019]一種鎳鐵合金，其組成按重量百分比的含量為:Ni 38-50%、C 0.8-1.5%、Si0.5-1.5%、P 0.03-0.10%, S 0.01-0.05%, Cr 1-2.5%、Co 0.5-1.0%、余量為鐵。所述的鎳鐵合金表面的均勻性小于5%，表面光亮度為一級光亮。
[0020]所述的鎳鐵合金的制備方法，包括以下步驟:
[0021](I)混料、壓球:將氧化鎳礦石破碎至粒度為1mm以下，然后加入其重量5-10%的煤粉、0.8-1.5%的粘接劑、3-5%的石灰粉、0.5-1.0%的水硫酸鈷混合，壓制成球團，控制球團水分在8%;所述的粘接劑為水玻璃。
[0022](2)還原:將制成的球團送入轉底爐中進行還原得到金屬化球團，還原溫度為1300°C，還原時間為3小時；
[0023](3)熔煉:將金屬化球團先在1000°C溫度下進行固相燒結6小時，然后繼續加熱至1500°C進行恪煉3小時，得到粗镲鐵合金；
[0024](4)精煉:將粗鎳鐵合金采用AOD精煉爐精煉，精煉時加入其重量2.5-3.5%的堿性氧化物，得到精鎳鐵水，精煉溫度為1500°C，精煉周期為50min/爐，吹氧量為100Nm3/t，再經過澆鑄得到精煉鎳鐵合金產品。所述堿性氧化物為石灰石、螢石。
[0025]實施例2:
[0026]一種鎳鐵合金，其組成按重量百分比的含量為:Ni 38-50%、C 0.8-1.5%、Si0.5-1.5%、P 0.03-0.10%, S 0.01-0.05%, Cr 1-2.5%、Co 0.5-1.0%、余量為鐵。
[0027]所述的鎳鐵合金的制備方法，包括以下步驟:
[0028](I)混料、壓球:將氧化鎳礦石破碎至粒度為1mm以下，然后加入其重量5_10%的煤粉、0.8-1.5%的粘接劑、3-5%的石灰粉、0.5-1.0%的水硫酸鈷混合，壓制成球團，控制球團水分在10% ;所述的粘接劑為PVA。
[0029](2)還原:將制成的球團送入轉底爐中進行還原得到金屬化球團，還原溫度為1500°C，還原時間為I小時；
[0030](3)熔煉:將金屬化球團先在1350°C溫度下進行固相燒結4小時，然后繼續加熱至1750°C進行恪煉I時，得到粗镲鐵合金；
[0031](4)精煉:將粗鎳鐵合金采用AOD精煉爐精煉，精煉時加入其重量2.5-3.5%的堿性氧化物，得到精鎳鐵水，精煉溫度為1700°C，精煉周期為30min/爐，吹氧量為200Nm3/t，再經過澆鑄得到精煉鎳鐵合金產品。所述堿性氧化物為石灰石、螢石。
【主權項】
1.一種鎳鐵合金，其特征在于:其組成按重量百分比的含量為:Ni 38-50 %, C0.8-1.5%,Si 0.5-1.5%,P 0.03-0.10%,S 0.01-0.05%,Cr 1-2.5%,Co 0.5_1.0%、余量為鐵。
2.根據權利要求1所述的鎳鐵合金，其特征在于:所述的鎳鐵合金表面的均勻性小于
3.根據權利要求1所述的鎳鐵合金，其特征在于:所述鎳鐵合金的表面光亮度為一級光亮。
4.一種如權利要求1所述的鎳鐵合金的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)混料、壓球:將氧化鎳礦石破碎至粒度為1mm以下，然后加入其重量5-10%的煤粉、0.8-1.5%的粘接劑、3-5%的石灰粉、0.5-1.0%的水硫酸鈷混合，壓制成球團，控制球團水分在8-10% ； (2)還原:將制成的球團送入轉底爐中進行還原得到金屬化球團，還原溫度為1300-1500°C，還原時間為1-3小時； (3)熔煉:將金屬化球團先在1000-1350°C溫度下進行固相燒結4-6小時，然后繼續加熱至1500-1750°C進行熔煉1-3小時，得到粗鎳鐵合金； (4)精煉:將粗鎳鐵合金采用AOD精煉爐精煉，精煉時加入其重量2.5-3.5%的堿性氧化物，得到精鎳鐵水，精煉溫度為1500-1700°C，精煉周期為30-50min/爐，吹氧量為100-200Nm3/t，再經過澆鑄得到精煉鎳鐵合金產品。
5.根據權利要求4所述的鎳鐵合金的制備方法，其特征在于:步驟(I)中所述的粘接劑為水玻璃或PVA。
6.根據權利要求4所述的鎳鐵合金的制備方法，其特征在于:步驟(4)中所述堿性氧化物為石灰石、螢石。
【專利摘要】本發明公開了一種鎳鐵合金及其制備方法，其組成按重量百分比的含量為：Ni 38-50％、C 0.8-1.5％、Si 0.5-1.5％、P 0.03-0.10％、S 0.01-0.05％、Cr 1-2.5％、Co 0.5-1.0％、余量為鐵。制備方法：(1)混料、壓球；(2)還原；(3)熔煉：將金屬化球團先在1000-1350℃溫度下進行固相燒結4-6小時，繼續加熱至1500-1750℃進行熔煉1-3小時，得粗鎳鐵合金；(4)精煉：將粗鎳鐵合金精煉，精煉時加入其重量2.5-3.5％的堿性氧化物，得精鎳鐵水，精煉溫度為1500-1700℃，精煉周期為30-50min/爐，吹氧量為100-200Nm3/t，再經過澆鑄得到精煉鎳鐵合金產品。本發明的鎳鐵合金及其制備方法，制備的鎳鐵合金密度和純度高，強度、韌性和耐磨能力好，制備方法簡單，生產成本低，節能減排效果顯著。
【IPC分類】C22C38-60, C22C33-04, C22C19-05, C22C1-02, C22B1-242, C22C38-52
【公開號】CN104630566
【申請號】CN201510064491
【發明人】梅百榮
【申請人】銅陵百榮新型材料鑄件有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月6日