[发明专利]一种用废铁生产铁铬铝电热合金的方法

说明书

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种用废铁生产铁铬铝电热合金的方法。

背景技术

铁铬铝合金，是大量应用的电炉丝材料，其电阻率高、比重轻、抗氧化及抗渗碳能力强，且价格低廉，比镍铬电炉丝使用温度高300℃，但在高温使用后会变脆。这不仅限制了使用范围，也严重地缩短了使用寿命。

因此，如何开发具有低成本、发热快和使用寿命长的铁铬铝合金一直是本领域的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的铁铬铝合金存在成本高、使用寿命短的问题而提供一种用废铁生产铁铬铝电热合金的方法，该方法在合金熔炼过程中添加的微量元素，可有效提高合金在变温过程中的抗氧化能力。

实现本发明目的的技术解决方案为：该方法包括步骤如下：

步骤1）：称取重量配比的废料铁62%～67%、冲床边角料铁铬22%～28%；

步骤2）：进行熔炼，熔炼温度为1600℃以上，使铁和铬融化变成钢水；

步骤3）：在钢水中加入脱磷剂和脱硫剂，进行脱磷和脱硫处理，使得磷含量低于0.03%，硫含量低于0.04%；

步骤4）：进行精炼，调节供氧强度进行脱碳，当碳含量低于0.03%时，停止供氧，在精炼过程中加入微量元素，当磷含量低于0.01%，硫含量低于0.01%时进行出炉。

进一步地，在步骤2）中所述的熔炼温度为1600℃～1800℃，熔炼时间为2～4小时。

进一步地，在步骤2）中，当钢水温度达到1650℃后，需要进行机械搅拌。

进一步地，在步骤3）中，所述的脱磷剂为转炉渣、铁矿石和石灰，所述的脱硫剂为苏打粉。

进一步地，在步骤4）中，所述的微量元素为硅，锰，钛，铝和稀土。所述的稀土为镍、铌、钛、钒、锑、镧和铈。

本发明的优点在于：1）铸币厂废料铁在高温下进行脱硫、脱磷和脱碳处理，避免过量的硫、磷和碳对合金电热性能的影响。2）精炼过程中，添加镍、铌、钛、钒、锑、镧和铈等稀土金属材料，提高了铁铬铝合金高温快速寿命，同时，稀土金属材料改善了氧化膜对合金基体的结合强度，提高铁铬铝合金在变温过程中的抗氧化能力。3）选用铸币厂废铁料和冲床边角料，成本低廉，实现了废物的再利用。

附图说明

图1为本发明一种用废铁生产铁铬铝电热合金的方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地说明。

如图1所示，本发明一种用废铁生产铁铬铝电热合金的方法，该方法包括步骤如下：

步骤1）：称取重量配比的废料铁、冲床边角料铁铬；

步骤2）：进行熔炼，使铁和铬融化变成钢水；

步骤3）：在钢水中加入脱磷剂和脱硫剂，进行脱磷和脱硫处理；

步骤4）：进行精炼，调节供氧强度进行脱碳，最后进行出炉。

特别地，在步骤2）中，当钢水温度达到1650℃后，需要进行机械搅拌。

实施例1

步骤1：称取废料铁62kg、冲床边角料铁铬28kg。

步骤2：进行熔炼，熔炼温度为1600℃，熔炼时间为4小时，使铁和铬融化变成钢水；为了去除铁铬表面杂质，当钢水温度达到1650℃时，需要进行机械搅拌。

步骤3：在钢水中加入脱磷剂转炉渣、铁矿石和石灰，脱硫剂苏打粉，进行脱磷和脱硫处理，处理时间2小时，使得磷含量低于0.03%，硫含量低于0.04%。

步骤4：进行精炼，调节供氧强度进行脱碳，当碳含量低于0.03%时，停止供氧，同时在该过程中加入微量元素硅，锰，钛，铝和稀土，当磷含量低于0.01%，硫含量低于0.01%时进行出炉。

实施例2

步骤1：称取废料铁67kg、冲床边角料铁铬22kg。

步骤2：进行熔炼，熔炼温度为1800℃，熔炼时间为2小时，使铁和铬融化变成钢水；在钢水温度升高至1800℃这个过程中，当钢水温度达到1650℃时，需要进行机械搅拌。

步骤3：在钢水中加入脱磷剂转炉渣、铁矿石和石灰，脱硫剂苏打粉，进行脱磷和脱硫处理，处理时间2小时，使得磷含量低于0.03%，硫含量低于0.04%。

步骤4：进行精炼，调节供氧强度进行脱碳，当碳含量低于0.03%时，停止供氧，同时在该过程中加入微量元素硅，锰，钛，铝和稀土，当磷含量低于0.01%，硫含量低于0.01%时进行出炉。

实施例1和实施例2中的步骤4中，所述的稀土为镍、铌、钛、钒、锑、镧和铈。