[发明专利]一种氮化硅锰合金的生产方法

说明书

本发明是一种氮化硅锰合金的生产方法，其生产步骤具体如下：首先将适量的原料进行粉碎研磨，然后使用粘结剂将粉碎的材料粘结城球状物，接着进行球状物的干燥脱水处理，脱水后将球状物通氮气烧结，然后再次粉碎粘结成球状物，将第二次粘结成的球状物在真空烧结炉中通氮气加热，最后通氮气冷却出炉。本发明由于是将含锰、硅化合物、含碳化合物等物料均匀混合成型后放入氮气保护气氛下的反应器中一步烧结生成氮化硅锰合金，将氮化硅和氮化锰合金的制备过程合二为一，同时采用氮化硅锰生产HRB400和原工艺相比，炼钢合金成本降低，经济和社会效益十分显著。

技术领域

本发明涉及氮化硅锰技术领域，尤其涉及一种氮化硅锰合金的生产方法。

背景技术

在当今的钢铁冶炼中越来越广泛地应用钢筋微合金化和增氮技术，微合金化是生产高强度钢筋的一条经济有效的途径，在普碳钢中通过加入少量的微合金元素如锰、钒、钛等，以细化钢的晶粒、提高钢的强度、成型性及焊接性。为此，开发出氮化钒、氮化锰、氮化铬铁、氮化硅铁等一系列氮化合金，和常规氮化合金相比，其中，氮化硅锰合金既能提高钢的热加工性能又能细化珠光体晶粒并提高珠光体钢的强度，同时也能提高钢的淬透性。

目前国内一般采用钒氮合金和铌铁生产HRB400钢，但随着铌铁价格的攀升，铌微合金化HRB400钢生产成本不断增加，影响了企业的整体经济效益。Nb微合金化生产HRB400加入适量的氮化硅锰，使钢中的总氮含量增加，从而增强了 Nb的细化晶粒和沉淀强化作用。因此，氮化硅锰加入后，在同等工艺条件下可以适当减少铌铁加入量。而且通过组合微化技术生产的HRB400钢完全达到国家规定的强度硬度标准。目前氮化硅锰的价格远远低于铌铁价格，因此采用氮化硅锰来代替铌铁添加进入生产程序来微合金化生产HRB400，可以进一步降低炼钢生产成本。采用氮化硅锰合金生产HRB400，钢筋力学性能全部达到内控要求且强度富余量适中，一级抗震比例大于99％，钢筋综合力学性能较好。

现有的氮化硅锰合金生产制备过程相对复杂、耗能高、设备投入成本高、使用效果还不够理想。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种氮化硅锰合金的生产方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，其生产步骤具体如下：

(1)粉碎研磨

按重量比将50～100份硅锰合金和100～200份硅铁粉碎研磨后通过筛网过筛；

(2)粘结处理

将研磨后的原料混合均匀后添加占物料重量5～10％的粘结剂进行混合，制成粒径为10～30mm的球状物；

(3)干燥脱水

将经过步骤(2)处理得到的球状物送入真空烧结炉中进行干燥脱水处理；

(4)通氮预处理

将脱水后的球状物在300℃～1000℃的温度下在转炉中进行初步烧结，通氮气，反应5～6个小时后冷却至常温，粉碎成50～100目的粉末；按重量比在100 份粉末中加入20～80份碳粉，混合均匀，然后加入黏合剂后重新用制球机制成球体料块；

(5)通氮处理

将步骤(4)中的球体料块送入真空烧结炉中，抽真空后一直通体积百分比浓度为99.999％的高纯氮气，先在240℃～400℃加热2～4小时；然后在500℃～ 900℃加热2～5小时，最后在900℃～1500℃加热2～5小时；

(6)冷却出炉

逐渐冷却至100℃以下出炉，在降温过程中不停的通氮气，最终得到高氮硅锰合金。

特别的，步骤(1)中的筛网的孔径为50～100μm。