用于炼钢含镍铜的硅基铁合金及制备方法.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CNCN103627901103627901A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201310657163.2(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.C22B4/06(2006.01)C22C30/02(2006.01)C21C7/06(2006.01)C21C7/064(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书2页说明书2页(54)发明名称用于炼钢含镍铜的硅基铁合金及制备方法(57)摘要本发明提供一种新型炼钢合金——含镍铜的硅基铁合金及制备方法。将镍和铜的氧化矿和硫化矿，按配比添加到硅基铁合金的炉料中，用碳作还原剂，在还原电炉中还原冶炼制成的含镍铜硅基复合铁合金。硅基铁合金是指合金成分中，以含硅为主要成分，含硅20％--70％，余量为铁，还可含5％--30％的钡、钙、铝中的一种或一种以上的复合铁合金，如硅铁、硅钡铁、硅铝钡铁、硅钙钡铁等铁合金。在这些硅基铁合金中含有2％--30％镍、铜中的一种或两种，制成含有镍和铜及镍铜的硅基铁合金。本发明含镍铜硅基铁合金，用于炼钢脱氧、脱硫和镍、铜的合金化，具有较好经济效益和社会效益。CN103627901ACN1036279ACN103627901A权利要求书1/1页1.用于炼钢含镍铜的硅基铁合金及制备方法，其技术特征在于：在硅基铁合金中，含有2%-30%质量百分比的镍和铜中的一种或两种。2.所述的硅基铁合金中含有20％--70％质量百分比的硅，余量为铁和不可避免的杂质。3.在硅基铁合金中，还可含有5％--30％质量百分比的钡、钙、铝中的一种或一种以上。4.用于炼钢含镍铜硅基的铁合金及制备方法，其技术特征在于：如权利要求1中所述的含镍铜硅基铁合金的制备方法，它是将镍和铜的氧化矿物或硫化矿物的原料，按配比添加到硅基铁合金的炉料中，碳作还原剂，用还原法在还原电炉中冶炼制成。2CN103627901A说明书1/2页用于炼钢含镍铜的硅基铁合金及制备方法技术领域[0001]本发明的用于炼钢含镍铜的硅基铁合金及制备方法，属于化学冶金技术领域。背景技术[0002]镍、铜是炼钢主要合金化元素物质，广泛用于耐候钢、结构钢、不锈钢等钢种的合金剂。目前，炼钢镍、铜合金化的镍、铜，都用纯金属。由于这两种物质生产工艺复杂、高能耗、高污染、高成本的金属。因此，价格昂贵，增加炼钢成本。現在已有镍铁合金用于炼钢镍合金化，它所用原料只限于氧化镍矿。由于原料限制使镍铁价格较贵；市场也有铜铁合金，它是一种合金，而不是炼钢炉料；也有镍铜铁合金，它用镍铜废料经二次熔化制成。现在生产镍和铜都是用火法熔炼，所用原料都为硫化矿，不能用氧化矿。[0003]现有硅基铁合金都不含镍和铜，只用于炼钢的脱氧和脱硫，尚缺炼钢在脱氧脱硫同时，实现镍铜合金化的材料。发明内容[0004]本发明的目的在于用镍铜的硫化矿和氧化矿作原料,在矿热炉中用还原法生产一种含镍、铜的硅基铁合金，用于炼钢脱氧、脱硫和镍、铜合金化的复合铁合金，替代纯金属镍和铜，达到节能减排，降低炼钢成本的目的。[0005]本发明含镍、铜的硅基铁合金的制备方法，将硫化镍矿或氧化镍矿和硫化铜矿或氧化铜矿（含矿精粉）与硅基铁合金所用原料，与还原剂-碳等，按其比例混合均匀作炉料，投入矿热电炉中还原冶炼制得。镍、铜及其化合物理化性质十分相近，为生产镍铜合金提供技术基础。以铜的硫化矿冶炼铜为例：硫化铜（CuS）当炉温达500℃以上时，硫化铜分解为硫化亚铜，即4CuS→2Cu2S＋S2。硫化亚铜在1150℃以上，被氧化为CuO。矿石中的硫和氧生成二氧化硫逸出。只有将硫化铜转为氧化铜，才能进行还原冶炼。氧化铜在1150℃以上高温炉內生成反应，即4CuO＝2Cu2O＋O2。氧化铜分解为氧化亚铜，它的还原温度达2100℃以上，才能被碳还原为铜，生产较为困难。由于本发明的合金中，含硅、铁、钡等元素，它们与铜形成合金还原温度降至1800℃左右，较为容易生产。镍的硫化矿也是同样原理，不再另诉。镍、铜的硫化物（硫化矿）在矿热炉的高温下熔点1500℃以下分解，逐渐氧化生成氧化镍和铜。硫化矿中的硫生成二氧化硫成气体排除，一部分与铁等结合进行渣中。在还原温度达1800℃以上，在碳的作用下，氧化镍、铜分解成金属与硅、铁等形成合金，成为含镍、铜硅基铁合金的元素成分。[0006]在含镍、铜的矿物中含镍和铜成分较低，达不到含镍铜硅基铁合金成分要求时，可用镍、铜的矿物制成冰镍、冰铜（已有成熟工艺），再与硅基铁合金炉料，按配比调料，再进行还原冶炼。所用生产工同硅铁.大多数镍矿和铜矿为共生矿，常称铜镍硫化矿，镍矿中含少