[發明專利]一種含鎳鉻合金鋼的制備方法

有效

• 申請號: 201110260490.5
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102321849A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 柯雪利;王長城
• 申請（專利權）人: 廣西盛隆冶金有限公司
• 主分類號: C22C38/48
• 分類號: C22C38/48;C22C38/46;C22B1/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術領域

本發明涉及合金鋼冶煉領域，具體涉及一種含有鎳鉻的中、低合金鋼及其制備方法。

背景技術

目前，我國鐵礦資源逐步減少，鋼鐵產能大幅度擴張，鋼鐵生產的鐵礦資源大部分依靠進口，成本高昂。隨著城市化進程的加快，建筑物的安全性越來越受到重視。國內現有的建筑行業多采用HRB335、HRB400型號的熱軋帶肋鋼筋，但這些型號鋼筋的強度、抗震型標準遠遠低于國外普遍使用的HRB500甚至更高的鋼筋。國內關于高強度鋼筋的研究主要集中在微量元素的添加上，如中國專利CN101717898A公開了一種含有硼氮微合金的HRB500E高強度抗震鋼筋；中國專利CN101696484A公開了一種含有釩、鉻的HRB400熱軋帶肋鋼筋。但這些技術中需添加昂貴的合金調整鋼水中微量元素的含量，而且鐵礦石價格逐年攀升，導致了整個鋼筋的制造成本居高不下。

紅土鎳礦中含有鎳、鉻等有價金屬，其中也含有大量的鐵。在國內，近年采用火法冶煉紅土鎳礦生產鎳鐵，作為煉鋼的鐵源開始受到重視。紅土鎳礦中大量的低品位和超低品位的鎳礦，如含鎳1.5％以下、含鐵30％-50％，特別是含鎳≤1％、含鐵45％-50％的低品位紅土鎳礦，其中所含的各種元素目前還得不到綜合性的利用。

發明內容

為克服現有低品位紅土鎳礦得不到綜合利用的缺陷，本發明的目的是提供一種采用紅土鎳礦制備含鎳鉻合金鋼的方法。

所述制備方法包括礦石燒結、燒結礦冶煉、精煉及鑄造，所述含鐵礦料按重量由10～100％的紅土鎳礦和0～90％的鐵礦石組成；優選按重量由10～90％的紅土鎳礦和10～90％的鐵礦石組成。

所述紅土鎳礦含鎳≤1.5％、鐵：30～50％、鉻：1～2％；優選含鎳≤1％、鐵：45～50％、鉻：1～1.5％。

所述合金鋼為中、低合金鋼。

所述制備方法進一步包括以下步驟：

(1)將紅土鎳礦進行脫水預處理；

(2)參配含鐵礦料，再進行燒結得到燒結礦；

(3)將所述燒結礦經高爐冶煉得到鐵水；

(4)將所述鐵水通過轉爐或電爐進行精煉，并調節鋼水成分；

(5)將所述鋼水進入連鑄，鑄造即得所述合金鋼。

上述制備方法中，步驟(1)所述的紅土鎳礦脫水預處理可以采用吸水劑脫水，或通過烘干設備脫水。吸附劑可以選自生石灰、碳酸鈉、碳酸氫鈉、高嶺土、膨潤土、沸石粉等常見的工業吸水劑，加入量為紅土鎳礦重量的3～15％；所述烘干設備為本領域常見的烘干窯或烘干爐等。脫水可以降低紅土鎳礦的水分含量和粘度，使其更好地燒結。也可以將兩種脫水方式相結合更加有效地進行脫水處理。

步驟(2)中含鐵礦料的參配，可根據鋼水中需要的鎳鉻量以及紅土鎳礦的品種，計算得出鐵礦石與紅土鎳礦的配比量。步驟(2)中燒結的工藝、設備采用目前常規的生產工藝和設備。

步驟(4)所述的精煉過程中，可根據鋼種的不同添加其他所需要的微量元素，如錳、硅、鈮、釩等，由于紅土鎳礦中也含有如錳等元素，因此，微量元素添加的量根據鋼種的碳當量以及鋼水的化驗成分嚴格控制，而鋼水中鎳、鉻的量也可以通過常見精煉工藝進行控制，在精煉過程完畢后得到所需要的合金鋼的各個成分。

步驟(3)-(5)所述冶煉、精煉、連鑄的工藝和設備均采用目前常規的生產工藝和設備。

本發明還提供了一種上述制備方法中任一項技術方案制備的合金鋼，按重量由以下成分組成：C：0.1～0.35％；Si：0.3～1.0％；Mn：0.8～1.6％；Ni：0.05～3.0％；Cr：0.05～6.0％；Nb或V：0.0～0.25％；P：≤0.02％；S：≤0.02％；余量為Fe和不可避免的微量雜質。

上述合金鋼優選按重量由以下成分組成：C：0.15～0.3％；Si：0.3～0.5％；Mn：0.8～1.5％；Ni：0.05～3.0％；Cr：0.05～3.0％；Nb或V：0.005～0.05％；P：≤0.02％；S：≤0.02％；余量為Fe和不可避免的微量雜質。

所述不可避免的微量雜質中可以包含對合金鋼性能有益的一些常見微量元素，如鈦元素，通常的合金鋼中都會含有微量的鈦。而本發明所述的制備方法得到的合金鋼中會含有紅土鎳礦帶來的微量鈦元素，進一步加強合金鋼的強度等性能。

所述合金鋼可以用于制造高線、螺紋鋼筋、板材等。基于此，本發明進一步提供了一種合金鋼鋼筋，所述鋼筋的制備方法為首先采用前述合金鋼的制備方法制備出合金鋼坯，再將所得鋼坯進行軋制得到所述鋼筋。