[发明专利]一种真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法

说明书

本发明公开了一种真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法，具体工艺步骤如下，首先，高碳铬铁经球磨机磨粉，磨粉后的粒度为10‑200目，加入粘合剂后进行压球，形成尺寸20‑50mm的球状，通过200℃的温度进行烘干，将烘干后的高碳铬铁球装入坩埚中，坩埚与陶瓷管之间缝隙用镁砂或氧化铝粉填充，抽真空后送电加热，后经过红外测温仪测量物料温度以及排气口气体检测实时监控物料状况，最后注入铸锭模凝固成型。该真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法，以高碳铬铁为原料，由感应加热获得高温，在真空条件下以氧化性气体为氧化剂，通过固态反应将原料中的碳去除，脱碳完成后提高加热功率，熔化物料，渣液分离后浇铸铸锭，后经冷却破碎获得高质量低碳铬铁。

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体为一种真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法。

背景技术

低碳铬铁是一种重要的冶金原材料，作为金属铬元素的来源，广泛用于不锈钢，耐热钢，高温合金等高端金属材料的冶炼中。目前低碳铬铁的生产工艺主要有电硅热法和真空固态脱碳法，电硅热法是通过硅铬合金和铬铁矿在液态下反应，以硅为还原剂将铬和铁还原出来，该方法适用于大规模生产，但难以获得微碳铬铁，且存在能耗高，渣量大的缺点。真空固态脱碳法则是以高碳铬铁为原料，在真空条件下通过氧化剂脱碳，通常采用的氧化剂由高碳铬铁焙烧而来，为了提高反应速度，原料必须磨成细粉后混合均匀，脱碳后经熔炼除杂，铸锭破碎。该方法可以获得含碳量很低的微碳铬铁，但也存在工艺复杂，效率低等缺点。

为了解决以上问题，本发明基于真空碳热反应原理，提出了一种真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法，在该区域内的设备，能够由感应加热获得高温，在真空条件下以氧化性气体为氧化剂，通过固态反应将原料中的碳去除，脱碳完成后提高加热功率，熔化物料，渣液分离后浇铸铸锭，后经冷却破碎获得高质量低碳铬铁。

(二)技术方案

4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法，具体工艺步骤如下：

S1:高碳铬铁经球磨机磨粉，磨粉后的粒度为10-200目，加入粘合剂后进行压球，形成尺寸20-50mm的球状，通过200℃的温度进行烘干；

S2:将烘干后的高碳铬铁球装入坩埚中，坩埚与陶瓷管之间缝隙用镁砂或氧化铝粉填充，抽真空后送电加热；

S3:通过红外测温仪测量物料温度，当温度达到1300℃后进行保温，随后从坩埚底部通入氧化性气体，保持炉内气压100-500Pa，维持反应5-8小时；

S4:通过排气口气体检测无CO排出后停止通入氧化性气体，通入惰性气体后，提高加热功率，物料熔化后由坩埚底部注入铸锭模凝固成型；

S5:冷却后打开管式炉，取出铸锭，破碎，检验入库。

优选的，所述氧化性气体为二氧化碳和氧气。

优选的，所述高碳铬铁的内部为56wt％的Cr、7.8wt％的C与33wt％的Fe。

优选的，所述粘合剂为水玻璃。

(三)有益效果

本发明提供了一种真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法，具备以下有益效果：

(1)、该真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法，原理类似于固态真空脱碳技术，但避免了焙烧氧化物及混粉过程，减少能耗。

(2)、该真空氧化性气体脱碳制备低碳铬铁的方法，原料在流通性氧化气氛中脱碳，加快脱碳速度，避免反应不均匀。