[发明专利]一种利用海砂矿和红土镍矿生产高强度抗震耐腐蚀建材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及海砂矿在生产高强度抗震建材中的用途，以及利用海砂矿生产钒钛新材料(含钒钛低合金钢)的方法。

背景技术

目前，我国铁矿资源逐步减少，钢铁产能大幅度扩张，钢铁生产的铁矿资源大部分依靠进口。海砂矿含有钒、钛、铁等有价金属，与铁矿资源相比，海砂矿不仅是一种廉价的铁源，而且还有钒钛等有价金属。在国内铁矿资源日益减少、钢铁生产越来越依靠进口铁矿的情况下，将海砂矿作为一种新的铁矿资源，进行钢铁生产，将带来显著的经济效益。

在国内，近年采用火法冶炼红土镍矿生产镍铁，作为炼钢的铁源开始受到重视，但红土镍矿资源也被东南亚各国进行限制。印尼、菲律宾海岸线有大于红土镍矿储量的海砂矿，大量进口低品位和超低品位海砂矿，大量使用含铁50％、含钒0.3％，钛6％的廉价海砂矿(180-220元/吨)将是降低铁矿石和合金成本的一个可靠路径，又可以通过利用其中钒钛成分影响提高建材的性能。

发明内容

为克服现有海砂矿的应用局限，本发明提供了海砂矿在冶炼高强度抗震建材中的用途。

所述海砂矿选含铁50％-60％、含钒0.3-0.5％、钛6-15％，优选含铁55％、含钒0.5％、钛12％的海砂矿。

本发明提供了一种利用海砂矿和红土镍矿生产高强度抗震耐腐蚀建材的方法，包括以下步骤：

(1)使用海砂矿与铁矿石配用进行烧结、高炉冶炼得到含钒、钛成分的铁水；

(2)铁水进入炼钢通过利用精炼、成分微调(添加合金料)得到符合性能要求的钢水；

(3)按品种需要进入连铸，铸造符合轧钢工艺需要的钢坯；

(4)轧制高线、螺纹、盘螺等。

步骤(1)所述的海砂矿与铁矿石配用，是指按照钢水中钒钛成分需要量，进行铁矿石与海砂矿的配比；烧结、高炉生产为现目前常规生产工艺；

所述步骤(2)精炼可以通过转炉或者电炉完成；细调钢水中的成分可以通过电炉冶炼来完成；

所述符合性能依据国家标准；或特殊要求，经实验室试生产、检验性能达到特定性能要求的镍铬新材料产品；

步骤(3)所述连铸工艺为现目前常规生产工艺；

步骤(4)所述轧制工艺为现目前常规工艺，不需添置特定设备。

上述海砂矿选含铁50％-60％、含钒0.3-0.5％、钛6-15％，优选含铁55％、含钒0.5％、钛12％的海砂矿。

本发明的技术方案将海砂矿和红土镍矿作为高强抗震建材生产的一部分铁源或全部铁源，利用炼钢和轧钢工艺得到含钒钛高强度抗震耐腐蚀建材。

工艺流程见图1。详细步骤如下：

(1)对海砂矿的成分跟踪检测，根据实验室试生产结果制定合理的海砂矿、铁矿石配比；

第一、根据所需钢种国家标准要求，控制合金含量不大于国家标准，充分利用海砂矿中的铁；

第二、根据实验室试验结果，通过达到性能要求材料的试生产成分配比，制定合适的配比以及选择相应海砂矿品种；

第三、所生产产品具备显著特征为：钢材成分中含有钒钛成分，(因为目前关于钒钛新材料没有具体的国家标准，利用海砂矿冶炼铁水，钒钛含量取决于海砂矿中的钒钛元素含量和与铁矿石的配比，但材料的整体性能经测试，明显高于不加钒钛成分的材料，)，所以称为镍铬新材料；

(2)使用海砂矿与铁矿石配用进行烧结、高炉冶炼得到含钒钛成分的铁水；

烧结、高炉均为现有常规工艺；

(3)进入炼钢，精炼可以通过转炉或者电炉完成；细调钢水中的成分可以通过电炉冶炼来完成；

在生产国标钢种时，可以通过配料严格控制铁水中的钒钛含量在允许范围内，利用转炉即可生产钢水，充分利用海砂矿中的铁，微量的钒钛能够显著提升钢材的屈服强度、抗拉强度；

在生产特殊性能要求钢种时，可按照性能要求，实验室试生产，添加必须的其他微量元素，在性能达标后按照实验室数据制定相应海砂矿和铁矿石(特殊要求可加入其他矿一起烧结，例：在生产500MPa、700MPa级抗震耐候型钢筋时需要添加镍铬，所以在烧结矿配入一定比例的红土镍矿)配比，得到符合性能要求的成分，通过电炉精炼并微调成分来得到理想的镍铬材料。

(4)按品种需要进入连铸，铸造符合轧钢工艺需要的钢坯；

所述连铸工艺为现目前常规工艺，不需添置特定设备；

(5)轧制线材、棒材等。

所述建材棒线材轧制工艺为现目前常规工艺，不需添置特定设备