一种用高纯还原铁粉替代工业纯铁冶炼不锈钢的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107385135A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710451201.7(22)申请日2017.06.15(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人郭长庆曹杰瑞(51)Int.Cl.C21B13/14(2006.01)C21C5/52(2006.01)C22B1/243(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种用高纯还原铁粉替代工业纯铁冶炼不锈钢的方法(57)摘要本发明涉及一种高纯还原铁粉替代工业纯铁冶炼不锈钢的方法，属于钢铁冶金领域。本发明采用高纯还原铁粉用作为炼钢原料，压制成短棒压块制品。这种短棒压块适用于在真空感应电炉或常规感应电炉中熔炼不锈钢作为原料使用，其冶炼工艺与采用工业纯铁为原料时完全相同，即：在通电熔化前将短棒压块制品与其它金属原料一起放入到坩锅内，熔化后不断地补加余下的原料。由于还原铁粉的化学成分与纯铁相近，并且，纯净度相对更高，价格也比较低廉。所以，对于那些采用工业纯铁生产的不锈钢完全可以用还原铁粉压块进行替代，不但能够确保不锈钢的质量，而且，还可以有效地降低不锈钢的生产成本。CN107385135ACN107385135A权利要求书1/1页1.一种高纯还原铁粉替代工业纯铁冶炼不锈钢的方法，其特征在于：将超纯铁精粉经过隧道窑高温碳一次直接还原和氢气还原炉氢气二次还原后获得还原铁粉；将还原铁粉加入水玻璃粘结剂和水拌成湿料后压成短棒压块，脱除短棒压块中所含的水分；在常压中频电炉或真空感应电炉中冶炼不锈钢，通电开始熔炼前，将还原铁粉压块、金属钕和硼铁一起加入到坩锅内，熔化后可不断地补加余下的还原铁粉压块与其它金属原料，其冶炼工艺与采用工业纯铁冶炼时完全相同。2.如权利要求1所述的一种高纯还原铁粉替代工业纯铁冶炼不锈钢的方法，其特征在于：所述超纯铁精粉的化学成分为：TFe≥70wt％、低磷P≤0.03％wt和低硫S≤0.03％wt。3.如权利要求1所述的一种高纯还原铁粉替代工业纯铁冶炼不锈钢的方法，其特征在于，所述二次还原后获得的还原铁粉的化学成分为：TFe≥98.5wt％、C≤0.01％wt、Si≤0.5％wt、Mn≤0.5％wt、P≤0.003％wt、S≤0.002％wt。4.如权利要求1所述的一种高纯还原铁粉替代工业纯铁冶炼不锈钢的方法，其特征在于，将还原铁粉加入水玻璃粘结剂和水拌成湿料后压成短棒压块，脱除短棒压块中所含的水分为：将经过二次还原后的还原铁粉大块倒入铸造用混砂机中碾压、研磨，研磨过程中加入占还原铁粉重量1-2wt％的水玻璃粘结剂和2-4wt％的水与还原铁粉混匀，并拌成湿料；将还原铁粉湿料倒入模具中压制成比重4.5g-4.8g/cm3的短棒压块；之后，将短棒压块在200℃-250℃下进行干燥除气处理6-8小时，以彻底脱除其中所含的水分。2CN107385135A说明书1/3页一种用高纯还原铁粉替代工业纯铁冶炼不锈钢的方法技术领域[0001]本发明涉及一种高纯还原铁粉替代工业纯铁冶炼不锈钢的方法，属于钢铁冶金领域。背景技术[0002]以工业纯铁为原料，以常规中频感应电炉或真空感应电炉为冶炼手段冶炼不锈钢是目前多种生产不锈钢工艺方法中的一种。这种方法适用于小规模冶炼不锈钢的场合，如：科研机构的研究实验和生产不锈钢铸件的中小型铸造企业。该方法实际上充分利用了工业纯铁含碳量低和杂质含量低等特点，从而，避免了采用以废钢为原料在电弧炉中冶炼初级钢水和在VOD或AOD精炼炉中进行一系列复杂的炉外精炼处理工序。因此，极大地简化了不锈钢的冶炼工艺，具有生产设备投资低和生产简便、灵活等突出优点。[0003]现代纯铁的生产工艺与通常的碳钢生产工艺基本相同，即：首先在转炉中熔化和吹炼由铁水和废钢组成的原料以获得初级纯铁熔液。然后，将初级熔液转移到LF炉、VOD炉或AOD氩氧精炼炉进行深脱硫、深脱碳、脱氧和脱气精炼处理。当纯铁熔液的成分和温度达到要求之后，将其在连铸机上铸造成方坯或圆坯钢锭。钢锭冷却到室温后或仍处于热状态时，将其输送到加热炉中高温加热达到轧制温度。之后，输送到轧钢机中轧制成为的细长棒材。细长棒材经过剪切处理成为的短棒，即成为冶炼钕铁硼合金用的原料。由于纯铁含碳量极低，C≤0.02wt％，所以，冶炼纯铁熔液的温度远高于冶炼低碳钢钢水的温度，其结果必然造成冶炼纯铁的转炉和精炼炉的炉衬熔损严重，炉子的使用寿命严重下降。并且，现代纯铁生产工艺流程长，使得其生产成本高。另外，冶炼纯铁的原料之一-高炉铁水，在其获得过程中还原温度高，不但能将铁精粉中的氧化铁还原，而且，也会将矿石中所含的一些其他杂质元素还原而使其进入铁水中。冶炼纯铁的原料之二-废钢