[發明專利]一種稀土耐磨鋼冶煉工藝

在審

• 申請號: 201710784131.7
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107619985A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 郭寶貴;薛世峰;于傳龍;東宏安
• 申請（專利權）人: 大連威爾特鋼有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C21B13/00;C21C5/52
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及一種以稀土元素鈰、鑭、鈧為添加劑的稀土處理鋼的冶煉工藝，尤其涉及一種具有超強耐磨性能，適合制造各種工業耐磨件的稀土耐磨鋼的冶煉工藝。

背景技術

在工業生產中，工件的磨損是其失效的主要形式之一，磨損造成了能源和原材料的大量消耗。據不完全統計，能源的1/3至1/2消耗于磨損與摩擦。在中國，目前電力、建材、礦山、冶金、采煤、汽車和農機行業每年因設備部件磨損消耗的鋼材可達1000多萬噸。全世界每年在磨損方面的鋼材消耗量高達200多億美元。因此，研制超強耐磨損的節能鋼材，具有重大的社會意義和經濟意義。

發明內容

本發明提供了一種稀土耐磨鋼冶煉工藝，其工藝流程短，實現了提高鋼耐磨性的同時有效降低生產成本，生產出高性價比的耐磨鋼。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種稀土耐磨鋼冶煉工藝，所述稀土耐磨鋼的表面硬度為HRC 45～62；其冶煉工藝包括如下步驟：

1)將鐵礦、稀土礦及還原劑分別磨制成粒徑≤200目的顆粒，其中鐵礦中TFe≥65％，稀土礦中富集鈧≥50PPm，還原劑中固定碳≥65％；將上述原料顆粒加水混合，混合比例按重量份計為TFe：Sc：C：H₂O＝100:4～6:38～45:10～15，然后在環境溫度下經成球機冷固成球團；

2)將球團和還原劑分別在煉制設備內布料，加熱溫度控制在1300℃以上，經過固體直接還原和氣體間接還原的冶煉過程，得到粗鋼鐵粒與廢渣的渣鐵混合體；

3)將粗鋼鐵粒與廢渣分離；

4)按照傳統工藝進行電爐精煉，精煉時以粗鋼鐵粒為基料，加入鉻中間合金調整最終鋼水中Cr含量為12～28％，再加入0.04～0.06％的鈰鑭中間合金，加熱熔煉后得到稀土耐磨鋼鋼水。

所述煉制設備以燃氣或者燃油為燃料，采用空氣或熱風助燃。

所述鉻中間合金中Cr的重量百分比含量為12％～28％。

所述鈰鑭中間合金中RE的重量百分比含量為98％以上。

所述還原劑為煤炭焦、石油焦或煤炭。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)粗鋼鐵粒的含碳(C)和含硅(Si)量特別低，為十萬分之數量級，鋼水純凈度高；

2)用所述稀土耐磨鋼鋼水澆鑄的成品鋼件較常規稀土耐磨件的耐磨性能更優，生產成本更低，產品表面硬度達到HRc60以上；

3)本發明所述冶煉工藝已經進入正式生產階段，其產生性能穩定，市場需求廣，提高了企業的經濟效益。

附圖說明

圖1是本發明所述一種稀土耐磨鋼冶煉工藝的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1所示，本發明所述一種稀土耐磨鋼冶煉工藝，所述稀土耐磨鋼的表面硬度為HRC 45～62；其冶煉工藝包括如下步驟：

1)將鐵礦、稀土礦及還原劑分別磨制成粒徑≤200目的顆粒，其中鐵礦中TFe≥65％，稀土礦中富集鈧≥50PPm，還原劑中固定碳≥65％；將上述原料顆粒加水混合，混合比例按重量份計為TFe：Sc：C：H₂O＝100:4～6:38～45:10～15，然后在環境溫度下經成球機冷固成球團；

2)將球團和還原劑分別在煉制設備內布料，加熱溫度控制在1300℃以上，經過固體直接還原和氣體間接還原的冶煉過程，得到粗鋼鐵粒與廢渣的渣鐵混合體；

3)將粗鋼鐵粒與廢渣分離；

4)按照傳統工藝進行電爐精煉，精煉時以粗鋼鐵粒為基料，加入鉻中間合金調整最終鋼水中Cr含量為12～28％，再加入0.04～0.06％的鈰鑭中間合金，加熱熔煉后得到稀土耐磨鋼鋼水。

所述煉制設備以燃氣或者燃油為燃料，采用空氣或熱風助燃。

所述鉻中間合金中Cr的重量百分比含量為12％～28％。

所述鈰鑭中間合金中RE的重量百分比含量為98％以上。

所述還原劑為煤炭焦、石油焦或煤炭。

以下實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規方法。

【實施例1】

本實施例中，一種稀土耐磨鋼冶煉工藝過程包括如下步驟：