高碳锰铁合金的固相脱碳方法

摘要

本发明涉及一种高碳锰铁合金粉的固相脱碳方法，是针对锰铁合金粉含碳高的实际情况，采用固相脱碳技术，以碳酸钙粉为脱碳剂，以氮气为脱碳保护气体，在微波脱碳炉中进行脱碳，微波加热温度1000℃，加热时间60min，微波加热比功率为10KW/1kg，脱碳率可达到85.78％，获得的中低碳锰铁合金用压块机压块，可制成块状物料进行使用，其中含有的氧化钙为良好的脱硫脱磷剂，产生的一氧化碳气体可回收利用，本方法无冶金废渣排出，无废气废渣废水污染，是清洁脱碳技术，是理想的高碳锰铁合金的固相脱碳方法。

主权项

1.一种高碳锰铁合金的固相脱碳方法，其特征在于：使用的化学物质原料为：高碳锰铁合金粉、碳酸钙粉、氮气，其组合用量是：以千克、厘米³为计量单位高碳锰铁合金粉：(FeMn)₃C    60kg±1kg碳酸钙粉：CaCO₃             40kg±1kg氮气：N₂                    50000cm³±100cm³脱碳方法如下：(1)精选化学物质原料，并进行质量纯度控制：高碳锰铁合金粉：固态粉体，含碳量＞6％碳酸钙粉：固态粉体，CaCO₃＞95％氮气：气态气体N₂＞99.5％(2)球磨、过筛对精选的化学物质原料要分别进行球磨、过筛，成细粉，反复球磨，反复过筛；高碳锰铁合金粉：球磨转数20～30转/min筛网目数：200目细粉粒径：＜0.075mm碳酸钙粉：球磨转数20～30转/min筛网目数：325目细粉粒径：＜0.045mm(3)原料混合搅拌将原料细粉按比例置于不锈钢容器中进行配制、混合，用搅拌机进行搅拌，搅拌时间：30min±2in；高碳锰铁合金粉∶碳酸钙粉＝60∶40高碳锰铁合金粉：60kg±1kg碳酸钙粉：40kg±1kg成：混合原料细粉(4)预热混合原料细粉将混合原料细粉置于陶瓷容器中，然后置于干燥箱中预热，预热温度150℃，预热时间30min，并用氮气进行保护；(5)微波加热、固相脱碳、废气回收①在竖式微波加热固相脱碳炉中进行；②清理固相脱碳炉开启微波固相脱碳炉，用吸尘器抽吸炉腔内粉尘及有害物质，抽吸时间5min，使固相脱碳炉腔内洁净；③清理固相脱碳炉内坩埚用金属铲、金属刷清除坩埚内残留物及有害物质，使坩埚内洁净；④输入氮气，驱除炉内和坩埚内有害气体开启氮气瓶气体阀门，向炉内输送氮气，输入速度100cm³/min，输入时间10min，驱除炉内和坩埚内的有害气体；⑤预热脱碳坩埚关闭微波脱碳炉炉门，开启微波加热器，预热炉内坩埚，使温度升至100℃±5℃，预热时间10min；⑥坩埚内布料打开脱碳微波炉炉门，将预热的混合原料细粉均匀松散布于坩埚中；⑦关闭微波脱碳炉炉门，向微波加热炉腔内输入氮气，输入速度100cm³/min，使炉腔内处于氮气保护气氛中：⑧开启电控箱、微波发生器、微波功率控制器，使微波脱碳炉温度由预热温度100℃升至1000℃±5℃，升温速度20℃/min；在此温度恒温、保温时间60min±2min；微波加热比功率：10KW/1kg。⑨回收炉气一氧化碳一氧化碳气体由微波脱碳炉排出后，经除尘后送入一氧化碳回收箱，通过高压处理，一氧化碳气体转化成液态一氧化碳，并回收；⑩在固相脱碳过程中将发生化学反应，反应式如下：关闭微波加热器，继续输入氮气，在氮气保护下锰铁合金粉随炉冷却至25℃±2℃；关闭氮气瓶气体阀，停止输入氮气；开启微波脱碳炉炉门，取出脱碳坩埚及锰铁合金粉，即：脱碳后的中低碳锰铁合金粉；(6)压块中低碳锰铁合金粉用压块机压制成块状物料；(7)检测、化验、分析对脱碳后的中低碳锰铁合金粉要进行形貌、色泽、成分、含碳量的检测、化验、分析，结论：碳含量＜1.0％；(8)储存对脱碳处理的中低碳锰铁合金块要置于不锈钢容器中，储存于干燥洁净环境，要防水、防潮、防酸碱盐侵蚀，储存温度20℃±2℃，相对湿度≤10％。