用于炼钢的镍铜铁合金及制备方法.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(10)申请公布号CNCN103938081103938081A(43)申请公布日2014.07.23(21)申请号201310657483.8(22)申请日2013.12.09(71)申请人谢廷声地址117100辽宁省本溪市本溪县广电局谢华转(72)发明人谢廷声(51)Int.Cl.C22C38/16(2006.01)C22C38/08(2006.01)C22C33/04(2006.01)C22C35/00(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称用于炼钢的镍铜铁合金及制备方法(57)摘要本发明是提供炼钢合金剂——镍铜铁合金。其制备方法是用硫化镍、硫化铜矿（含矿精粉）作原料，用鳞铁加熔剂作脱硫剂。在熔炉中一步火法熔炼镍铜铁合金，脱硫剂的用量根据所用硫化矿中含硫量与鳞铁加熔剂的含氧比为1∶0.3-0.8，鳞铁与熔剂的比在1∶1-5之间。这样不但脱除镍、铜铁中的硫，同时保留矿物带入合金的铁。用于炼钢即能达到镍、铜的合金化的同时，还能增加钢产量。在炉料中还要加入炉料总量的5%-10%的碳质燃料。合金中含镍和铜2-50%，余量为铁和不可避免杂质。也可以此方法生产铜铁和镍铁合金，用于炼钢的合金剂。用本发明的镍铜铁作炼钢的合金剂，可降低钢成本。有较好的经济效益和社会效益。CN103938081ACN10398ACN103938081A权利要求书1/1页1.用于炼钢的镍铜铁合金及制备方法，其技术特征在于：镍铜铁合金中，含有2%—50%质量百分比的镍和铜，余量为铁和不可避免的杂质。2.用于炼钢的镍铜铁合金及制备方法，其技术特征在于：如权利要求1所述的铜镍铜铁合金的制备方法，它是用镍、铜的硫化矿或矿精粉作原料，用鳞铁加熔剂作脱硫剂。3.脱硫剂的用量根据所用硫化矿中含硫量与鳞铁加熔剂中含氧量的比为1：0.3--0.8，鳞铁与熔剂的比为1：1-5之间。4.在熔炉中火法熔炼制成铜铁、镍铁、镍铜铁合金。5.用于炼钢的镍铜铁合金及制备方法，其技术特征在于：如权利要求2中所述镍铜铁合金的制备方法，也可用于铜铁和镍铁合金生产。2CN103938081A说明书1/3页用于炼钢的镍铜铁合金及制备方法技术领域[0001]本发明是用于炼钢的镍铜铁合金及制备方法，属于化学冶金技术领域。背景技术[0002]镍和铜同属于有色重金属，它们的理化性质、冶炼工艺、矿物资源上都是十分相似，又同都是炼钢合金化元素，它们又都能与硅、铁等形成合金。这对研究和生产镍和铜的制造提供了有利条件和科学依据。[0003]它们用矿石或精矿生产镍铜铁的生产方法较多，概括起来有火法与湿法两大类。火法生产镍和铜是主要方法，占镍铜产量的80%(质量以下同)以上。镍、铜硫化矿的火法生产工艺流程：第一步，硫化矿/精矿焙烧；第二步，在熔炉中熔炼成镍锍或铜锍，是镍或铜、铁和硫的化合物；第三步，转炉吹炼去除硫、铁及其他杂质，生产粗镍或粗铜；第四步，电解精炼生产电镍、铜。[0004]目前，除火法生产镍、铜以外，尚有其他方法。如镍铁合金，是用碳热还原法生产，所用的原料只限于氧化镍矿和硅酸盐镍矿；也有火法生产的镍铜铁合金，它是用石灰与矿物中的铁比0.25--0.5％作熔剂,合金中含硅5%，这种合金在无硅钢和低硅钢中是不能使用。在炼钢的铁合金中，含硅5%以下为杂质。若在炼钢中全面使用这种合金，必须进行除硅处理；也有的技术是一次火法熔炼粗铜，是用石灰或石灰石作脱硫剂生产的粗铜含杂质较多。须电解在炼钢中才能使用；现在市场上也有镍铜铁合金，它是用纯金属的废料二次重熔制成一种合金。由于受资源限制产量低，价格也不便宜。上述技术生产的镍、铜及合金由于杂质较多，生产成本高，价格较贵等原因，在炼钢中尚未能使用，目前仍用纯金属镍和铜作合金剂。发明内容[0005]本发明的目的是用鳞铁加熔剂脱硫,一步火法生产镍铜铁合金，用于炼钢合金剂，替代纯金属的镍和铜。生产工艺简单，生产成本低，可创造更好的经济效益和社会效益。[0006]本发明生产的镍铜铁合金，用镍铜的硫化矿（精矿）作原料，用鳞铁（含有FeO、Fe2O3、Fe3O4）与熔剂（如：石灰、石灰石、电石、莹石等），配合使用作脱硫剂。在熔炉（如鼓风炉、反射炉、电炉等）中，一步法熔炼镍铜铁合金。要用氧化矿作原料时，将它们的氧化矿经硫化焙烧处理，再进行火法熔炼。[0007]本发明用硫化矿生产镍铜铁，其原理是：硫化铜（CuS）、硫化镍（NiS）在500℃左右，生成硫化亚铜（Cu2S）、硫化亚镍（Ni2S）即4CuS→2Cu2S+S2和4NiS→2Ni2S+S2。硫化亚铜和硫化亚镍在1150℃以上时，鳞铁和熔剂中的氧与硫化亚铜硫化亚镍中的硫结合，生成二氧化硫逸出,铜与铁结合生成镍铜铁合金。即：