一种镍铁合金及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁合金技术领域，尤其涉及一种镍铁合金及其制备方法。
【背景技术】
[0002]铁合金，广义的铁合金是指炼钢时作为脱氧剂、元素添加剂等加入铁水中使钢具备某种特性或达到某种要求的一种产品，铁与一种或几种元素组成的中间合金，主要用于钢铁冶炼。镍能与铁熔成镍铁合金，形成高强度的轻合金，在各方面有着广泛的应用。目前国内从含镍1.5-2.5%的氧化镍矿中制取镍铁合金的传统方法主要是采用镍矿进行烧结，用石灰作溶剂，用焦炭作还原剂在矿热电炉内进行选择还原制得镍铁合金产品，以供生产不锈钢使用，其传统生产工艺比较复杂，生产效率低、烧结工序焦炭消耗高，石灰在生产过程中易粉化，焦炭价格昂贵，费用高，污染大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种镍铁合金及其制备方法，制备的镍铁合金密度和纯度高，强度、韧性和耐磨能力好，制备方法简单，生产效率高，且生产成本低，节能减排效果显著。
[0004]为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:
[0005]一种镍铁合金，其组成按重量百分比的含量为: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%、余量为铁。
[0006]所述的镍铁合金表面的均匀性小于5%。
[0007]所述镍铁合金的表面光亮度为一级光亮。
[0008]所述的镍铁合金的制备方法，包括以下步骤:
[0009](I)混料、压球:将氧化镍矿石破碎至粒度为1mm以下，然后加入其重量5_10%的煤粉、0.8-1.5%的粘接剂、3-5%的石灰粉、0.5-1.0%的水硫酸钴混合，压制成球团，控制球团水分在8-10% ；
[0010](2)还原:将制成的球团送入转底炉中进行还原得到金属化球团，还原温度为1300-1500°C，还原时间为1-3小时；
[0011](3)熔炼:将金属化球团先在1000-1350°C温度下进行固相烧结4_6小时，然后继续加热至1500-1750°C进行熔炼1-3小时，得到粗镍铁合金；
[0012](4)精炼:将粗镍铁合金采用AOD精炼炉精炼，精炼时加入其重量2.5-3.5%的碱性氧化物，得到精镍铁水，精炼温度为1500-1700°C，精炼周期为30-50min/炉，吹氧量为100-200Nm3/t，再经过浇铸得到精炼镍铁合金产品。
[0013]步骤⑴中所述的粘接剂为水玻璃或PVA。
[0014]步骤(4)中所述碱性氧化物为石灰石、萤石。
[0015]与已有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0016]本发明的镍铁合金及其制备方法，制备的镍铁合金密度和纯度高，强度、韧性和耐磨能力好，制备方法简单，生产效率高，在原料内配煤粉造球，还原时间短，能耗低，粉尘少，有用元素回收率高，熔炼时采用二步烧结法，控制镍铁合金在熔炼时的变形，提高镍铁合金的密度、纯度、内部显微组织等各种性能要求，生产成本低，节能减排效果显著。
【具体实施方式】
[0017]以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
[0018]实施例1:
[0019]一种镍铁合金，其组成按重量百分比的含量为: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%、余量为铁。所述的镍铁合金表面的均匀性小于5%，表面光亮度为一级光亮。
[0020]所述的镍铁合金的制备方法，包括以下步骤:
[0021](I)混料、压球:将氧化镍矿石破碎至粒度为1mm以下，然后加入其重量5-10%的煤粉、0.8-1.5%的粘接剂、3-5%的石灰粉、0.5-1.0%的水硫酸钴混合，压制成球团，控制球团水分在8%;所述的粘接剂为水玻璃。
[0022](2)还原:将制成的球团送入转底炉中进行还原得到金属化球团，还原温度为1300°C，还原时间为3小时；
[0023](3)熔炼:将金属化球团先在1000°C温度下进行固相烧结6小时，然后继续加热至1500°C进行恪炼3小时，得到粗镲铁合金；
[0024](4)精炼:将粗镍铁合金采用AOD精炼炉精炼，精炼时加入其重量2.5-3.5%的碱性氧化物，得到精镍铁水，精炼温度为1500°C，精炼周期为50min/炉，吹氧量为100Nm3/t，再经过浇铸得到精炼镍铁合金产品。所述碱性氧化物为石灰石、萤石。
[0025]实施例2:
[0026]一种镍铁合金，其组成按重量百分比的含量为: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%、余量为铁。
[0027]所述的镍铁合金的制备方法，包括以下步骤:
[0028](I)混料、压球:将氧化镍矿石破碎至粒度为1mm以下，然后加入其重量5_10%的煤粉、0.8-1.5%的粘接剂、3-5%的石灰粉、0.5-1.0%的水硫酸钴混合，压制成球团，控制球团水分在10% ;所述的粘接剂为PVA。
[0029](2)还原:将制成的球团送入转底炉中进行还原得到金属化球团，还原温度为1500°C，还原时间为I小时；
[0030](3)熔炼:将金属化球团先在1350°C温度下进行固相烧结4小时，然后继续加热至1750°C进行恪炼I时，得到粗镲铁合金；
[0031](4)精炼:将粗镍铁合金采用AOD精炼炉精炼，精炼时加入其重量2.5-3.5%的碱性氧化物，得到精镍铁水，精炼温度为1700°C，精炼周期为30min/炉，吹氧量为200Nm3/t，再经过浇铸得到精炼镍铁合金产品。所述碱性氧化物为石灰石、萤石。
【主权项】
1.一种镍铁合金，其特征在于:其组成按重量百分比的含量为: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%、余量为铁。
2.根据权利要求1所述的镍铁合金，其特征在于:所述的镍铁合金表面的均匀性小于
3.根据权利要求1所述的镍铁合金，其特征在于:所述镍铁合金的表面光亮度为一级光亮。
4.一种如权利要求1所述的镍铁合金的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)混料、压球:将氧化镍矿石破碎至粒度为1mm以下，然后加入其重量5-10%的煤粉、0.8-1.5%的粘接剂、3-5%的石灰粉、0.5-1.0%的水硫酸钴混合，压制成球团，控制球团水分在8-10% ； (2)还原:将制成的球团送入转底炉中进行还原得到金属化球团，还原温度为1300-1500°C，还原时间为1-3小时； (3)熔炼:将金属化球团先在1000-1350°C温度下进行固相烧结4-6小时，然后继续加热至1500-1750°C进行熔炼1-3小时，得到粗镍铁合金； (4)精炼:将粗镍铁合金采用AOD精炼炉精炼，精炼时加入其重量2.5-3.5%的碱性氧化物，得到精镍铁水，精炼温度为1500-1700°C，精炼周期为30-50min/炉，吹氧量为100-200Nm3/t，再经过浇铸得到精炼镍铁合金产品。
5.根据权利要求4所述的镍铁合金的制备方法，其特征在于:步骤(I)中所述的粘接剂为水玻璃或PVA。
6.根据权利要求4所述的镍铁合金的制备方法，其特征在于:步骤(4)中所述碱性氧化物为石灰石、萤石。
【专利摘要】本发明公开了一种镍铁合金及其制备方法，其组成按重量百分比的含量为：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％、余量为铁。制备方法：(1)混料、压球；(2)还原；(3)熔炼：将金属化球团先在1000-1350℃温度下进行固相烧结4-6小时，继续加热至1500-1750℃进行熔炼1-3小时，得粗镍铁合金；(4)精炼：将粗镍铁合金精炼，精炼时加入其重量2.5-3.5％的碱性氧化物，得精镍铁水，精炼温度为1500-1700℃，精炼周期为30-50min/炉，吹氧量为100-200Nm3/t，再经过浇铸得到精炼镍铁合金产品。本发明的镍铁合金及其制备方法，制备的镍铁合金密度和纯度高，强度、韧性和耐磨能力好，制备方法简单，生产成本低，节能减排效果显著。
【IPC分类】C22C38-60, C22C33-04, C22C19-05, C22C1-02, C22B1-242, C22C38-52
【公开号】CN104630566
【申请号】CN201510064491
【发明人】梅百荣
【申请人】铜陵百荣新型材料铸件有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月6日