[發明專利]一種高效節能低碳錳球生產工藝

無效

• 申請號: 201110226490.3
• 申請日: 2011-08-09
• 公開（公告）號: CN102266941A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 吳慶定
• 申請（專利權）人: 吳慶定
• 主分類號: B22F3/02
• 分類號: B22F3/02;C22B3/24;C22C35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于不銹鋼、高錳鋼以及其它種類合金鋼材料冶煉的錳系冶金添加劑的生產方法，尤其是涉及一種高效節能的低碳錳球生產工藝。

背景技術

錳在鋼鐵冶煉中起脫氧、脫硫與合金化等作用，錳的存在不僅能消除或減弱因硫引起的熱脆性，提高鋼鐵材料的熱加工性能，形成和穩定奧氏體組織的能力僅次于昂貴的金屬鎳，同時也能強烈提高碳鋼和合金鋼的淬透性。

為了滿足冶金市場日益增長的巨大需求，廣大工程技術人員協同供應商先后推出了錳片、錳粒、錳粉、電熔錳錠、對輥鍛軋錳定等錳系冶金添加劑，但以上幾種形態的錳系冶金添加劑存在如下缺陷：①錳片、錳粒、錳粉鋼液中的沉降速度緩慢，懸浮在鋼液表面的時間較長，燒損嚴重，收得率低；②電熔錳錠不僅生產能耗特高（每噸高達650～850KW.h）、生產環境惡劣、勞動強度大，而且幾何形狀不規則、密度大，沉降速度過快、收得率不高；③對輥鍛軋錳錠由于工藝的缺陷，導致制品的幾何尺寸、表觀密度、化學成分均一性差，很難實施精確添加。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提供一種能耗低、生產環境好、勞動強度低，制品幾何形狀規則、滾動性好、化學成分準確均一、表觀密度適中、壓潰強度可與電熔錳錠媲美，便于實施精確添加，收得率高的錳系添加劑——低碳錳球的生產方法。

本發明的技術解決方案是，所述低碳錳球采用如下原料和工藝制得，即一種高效節能低碳錳球的生產工藝，該工藝為如下步驟與方案：

⑴、將適量的含錳量為99.5%～99.7%的低碳（≤0.03%）低硫（≤0.03%）電解金屬錳片輥壓成粉末，過20～40目標準篩；

⑵、取步驟⑴中的粉末95～97公斤（占重量比95%～97%），加入不含S、P、C等元素的無機粘結劑3～5公斤（占重量比3%～5%），控制Si含量≤0.5%，在碗型混料機中快速攪拌30～50秒，得混合料備用；

⑶、將步驟⑵所得混合料在20～30分鐘內模壓成坯塊，壓坯的形狀為雙球臺圓柱體或幾何尺寸為26×20×15～25方塊口香糖狀；成形模采用12工位（即每次壓制12個產品）的粉末冶金拉下式成形模，壓坯單件重量取值范圍為80～90克；

⑷、將步驟⑶所得壓坯在5～6小時內置于裝有風扇和循環抽風機的烤房內，在180～200℃溫度環境下烘烤6～8小時，獲得最大壓潰力≮1.5KN的低碳錳球；

⑸、將步驟⑷所得干燥坯塊裝入膠囊狀專用不銹鋼料罐，送入臥式真空燒結爐，預抽真空至10～20Pa；再根據用戶對低碳錳球的強度要求，通電升溫，在350℃～600℃溫度范圍內保溫3～5小時；然后停止加熱，通過移開加熱體裸露爐膽、風冷爐膽、自來水噴淋爐膽等措施實施強制降溫，當爐溫降至60～80℃以下時，使用高純氮氣或氬氣破除真空，并及時取出產品薄攤于鐵板上，獲得最大壓潰力≮3.0KN的低碳錳球；

⑹、根據用戶對制品的強度要求，將步驟⑷或⑸所得低碳錳球在步驟⑷或⑸過程結束后30分鐘內，經由傾斜篩去除低碳錳球表面毛刺與粘附的粉末，滾入防潮噸袋實施防潮包裝。

所述步驟⑶中的12工位拉下式成形模的12個型腔的排列方式為雙列“十字”型對稱分布，型腔的形狀為圓柱形或帶圓角長方形（最大尺寸≤33mm）；所述步驟⑶中的壓坯形狀為雙球臺圓柱體或方塊口香糖狀（最大尺寸≤33mm）。

所述步驟⑸中的不銹鋼料罐為膠囊狀，開有進出料口和密集分布的透氣孔，設有對稱起吊吊攀和翻轉出料吊攀；并以6個料罐為一組，以可滾動弧形不銹鋼托板為載體列隊進出爐膽，罐群每次裝料量約為10噸。

本發明的有益效果是，經由上述工藝過程生產的低碳錳球的形狀規則、滾動性好、密度一致性好、成分均一、強度適中，為用戶實施精確添加、提高收得率、消除安全隱患提供了保障；最大尺寸≤33mm的雙球冠圓柱體或方塊口香糖狀壓坯的成形采用12～16工位的粉末冶金拉下式成形模實施，彌補了對輥成形的諸多缺陷，確保了生產效率的提高；串聯式多孔膠囊狀不銹鋼料罐，透氣性好、變形小，裝卸料方便，為降低生產成本、進一步提高生產效率奠定了基礎；電動機械式自動進出料機構、及時移開加熱體裸露爐罐、自來水噴淋爐罐等措施實施強制降溫等方式，為生產效率的提高提供了最終保障；不含S、P、C等元素的無機粘結劑的采用、經由傾斜篩去除粘附粉末與毛刺、實施防潮包裝等措施，為產品質量提供了基礎保障。

附圖說明

圖l是本發明所述低碳錳球的幾何形狀之一：雙球臺圓柱體，球臺端面與球面以R10圓滑過渡，壓坯形狀圓潤飽滿，無開裂可能。