一种用铬精矿粉制造高氮钢的方法

摘要

本发明提供一种用铬精矿粉制造高氮钢的方法，它是采用铬精矿代替降碳氧化铬作为制备高氮钢的主要原料制备高氮铬铁中间体并直接制造高氮钢方法，其原料来源广泛可靠，减少了用高碳铬铁焙烧降碳氧化铬工序，降低生产成本、提高生产效率及减少烟尘污染，可保证较低的碳含量和较高且可控制的氮含量，可以控制熔炼不同不同成分要求的高氮钢保证较低的碳含量和较高且可控制的氮含量，获得高品质高氮钢坯及铸件。

主权项

一种用铬精矿粉制造高氮钢的方法，其特征在于：先用铬精矿粉和高碳铬铁粉及渗氮气体制备高氮铬铁中间体，再用高氮铬铁中间体制取高氮钢，其具体步骤如下：1）用铬精矿粉和高碳铬铁粉制备脱碳铬铁：将铬精矿粉和与高碳铬铁粉按碳与氧摩尔比1:1～1:1.5进行计算配比，再添加粘结剂并进行均匀混合，然后将混合的粉体压成块状或球状体并低温干燥制成含碳含氧的混合铬铁料块；把混合铬铁料块装入真空加热炉，开始升温到900～1200℃以上时，使炉内压力≤800Pa，再继续升温至1200～1500℃范围内，使炉内压力≤500Pa，保持混合铬铁料块不发生熔化；经5～80小时，控制炉内压力降至≤100Pa，再停留0～5小时后，即完成脱碳工序，得到脱碳铬铁块；继续保持温度为1200～1500℃和炉内压力≤100Pa； 2）用脱碳铬铁块直接制备高氮铬铁中间体：经脱碳工序得到的脱碳铬铁块，在保持炉温1200～1500℃和炉内压力≤100Pa下，直接向炉内通入渗氮气体对脱碳铬铁块进行渗氮，渗氮气体通入流量按每吨脱碳铬铁块0.01～2.0m³/min，渗氮过程的炉温从1200～1500℃控制降温至300～1200℃，渗氮过程的炉内压力由≤100Pa逐渐增加并保持渗氮炉内压力在0.1～0.5MPa范围内，渗氮时间为2～20小时，当不再补充渗氮气体情况下炉内压力稳定不变时，即完成渗氮工序，出炉得到高氮铬铁中间体；3）用高氮铬铁中间体熔炼高氮合金熔体：将块状高氮铬铁中间体加入熔化炉内熔化为熔体，保持熔体温度在1450～1750℃范围内，除去熔体表面的浮渣，当检验熔体氮含量降到2～6wt%时，得到高氮合金熔体，保持其熔体在1450～1600℃的能够维持熔体状态的较低温度范围；4）熔炼高氮钢与浇注：将金属锰和金属铁及其它合金元素加入到高氮合金熔体中，其金属锰含量(wt%)占高氮钢熔体总量的5～30，金属铁含量(wt%)占高氮钢熔体总量的25～60，高氮合金熔体量 (wt%)占高氮钢熔体总量的20～50，其它合金元素含量(wt%)包括钼、铌、镍、铜、钛、钒、稀土等共占高氮钢熔体总量不大于10，加入各金属及合金过程中保持熔体温度为1400～1600℃；待熔体中固态物完全熔化后继续加热0～30min并保持熔体温度为1400～1600℃，进行脱氧、硫、磷及除渣，再升温至1500～1680℃出炉浇注。