[發(fā)明專利]一種環(huán)保易切削鋼金屬鉍的合金化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810265612.1
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108359768A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 車德會;李建民;郎煒昀;翟俊;王輝綿
• 申請（專利權）人: 太原鋼鐵（集團）有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 趙禛

本發(fā)明涉及一種環(huán)保易切削鋼金屬鉍的合金化方法，屬于冶金技術領域，本發(fā)明旨在避免金屬鉍在直接添加產生的劇烈反應、降低煙氣污染和提高鉍元素收得率，進一步規(guī)范鉍的合金化方法。本方法利用喂線機將金屬鉍以包芯線的方式喂入鋼液，鉍包芯線直徑為8~14mm，鋼質外皮的厚度為0.5~1.5mm，鉍元素顆粒的直徑為0~3mm。鋼包開啟底吹氣攪拌，喂入溫度在1600~1780℃之間，喂入速率為80~110m/min，喂入后繼續(xù)攪拌3~8min。本發(fā)明避免了因金屬鉍熔沸點低、性質活潑造成的揮發(fā)、沉降及氧化損失大的問題，收得率達50%以上，有效降低了金屬鉍直接添加發(fā)生劇烈反應造成的飛濺危險和大量煙氣污染。

技術領域

本發(fā)明涉及一種易切削鋼的合金化方法，具體地說是一種環(huán)保易切削鋼金屬鉍的合金化方法。

背景技術

隨著鋼鐵行業(yè)的供給側結構性改革不斷深入，國家對鋼鐵企業(yè)綠色發(fā)展轉型升級極為重視。綠色鋼鐵品種的開發(fā)是鋼鐵行業(yè)重要的發(fā)展方向之一，鋼鐵品種中的無毒無害元素盡量不在添加，客戶和終端用戶對鋼鐵材質的要求也越來越高，同時鋼廠內部的環(huán)境污染也控制的越來越嚴格，所以對有毒元素的免添加是必然要求。

鉛是傳統(tǒng)易切削鋼常見的添加元素，其可以改善易切削鋼的切削性能，但是鉛對人體的毒性早已眾人皆知，其在冶煉過程產生的大量煙氣對生產人員造成潛在危害，其制作的易切削鋼產品在接觸人體的使用環(huán)境中也會對人體產生潛在危害。而金屬鉍元素具有同鉛元素相似的性質，如熔點低，在鋼液中的溶解度低等，其可作為鉛元素的替代元素添加到易切削鋼中，發(fā)揮同鉛元素一樣或者更好的切削效果。

鉍元素具有較高的密度，為9.7g/cm³，高于鋼液。且其在熔融鋼液中的溶解度很低，加上其熔沸點較低，僅為1560℃左右，低于通常的精煉期鋼液溫度。

若不加保護，采用金屬鉍粒直接添加到鋼液存在以下三個問題：

1、添加過程會產生劇烈反應，造成鋼液噴濺，易對生產人員及設備造成傷害。

2、金屬鉍在高溫下會迅速氧化，伴隨產生大量的煙塵，對環(huán)境產生粉塵污染。

3、直接添加鉍，因其先接觸鋼液表面，氧化損失較大，較難達到達鋼液下部，收得率低，通常為25%以下。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的為在含鉍易切削鋼冶煉過程中避免噴濺危險、降低煙氣污染和提高鉍元素收得率，進一步規(guī)范鉍的合金化方法，提供一種環(huán)保易切削鋼金屬鉍的合金化方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術構思如下：

為避免金屬鉍在直接添加產生的劇烈反應，思路為減緩金屬鉍和鋼液的接觸時間，采用鋼質外皮將其包裹起來，當包芯線喂入鋼液后隨著鋼質外皮的熔化，金屬鉍開始與鋼液接觸，但已經(jīng)在鋼液的深處，在鋼液的高壓下無法噴濺。金屬鉍在鋼液中隨著熔化后的上浮或者下沉均增加了其與鋼液的接觸時間，提高其溶解度，即提高了其合金化的收得率。

本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)。

一種環(huán)保易切削鋼金屬鉍的合金化方法，包括以下步驟：

步驟一、制備鉍包芯線

所述鉍包芯線的芯部設置為鉍元素顆粒，鉍元素顆粒的最外層包裹鋼質外皮；其中，鉍元素顆粒的直徑不大于3mm，鋼質外皮的厚度為0.5~1.5mm，鉍包芯線的直徑為8~14mm；

步驟二、鉍包芯線喂入鋼包

使用喂線機將鉍包芯線喂入鋼包，鋼包底吹攪拌，通過導管調整鉍包芯線的喂入位置，使鉍包芯線處于鋼包吹氣孔的上方，鉍包芯線的喂入速率為80~110m/min；鉍包芯線喂線后，鋼包底吹攪拌時間為3~8min。

進一步地，所述步驟二中，鋼包溫度根據(jù)鋼種不同控制在1600~1780℃范圍內。