CN105567904A - 一种近实心的钼、铁粉包芯线及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种近实心的钼、铁粉包芯线及其制备方法，所述产品化学成分组成(.wt％)为50～60Mo，5～10％Si以及余量的Fe。制作包芯线前，先按比例称取钼粉、硅铁和α纯铁，再经破碎、研磨制粉，混合均匀后，用包线机直接将粉末包装成线，外壳采用带钢薄板材料制作，然后，包芯线通过拉拔机减小线材直径，排除期内空气，达到近实心的目的，得到需要的钼、铁粉包芯线。本发明促进钼冶金化生产过程中产生的含钼废料资源被综合回收并得到二次利用，并且此工艺流程优化钢铁冶炼过程中合金元素添加方式，保障生产安全，降低生产成本，改善钢材性能，提高并稳定钢中钼金属元素的收得率，具有很好的社会、经济和环境保护效益。

Description

一种近实心的钼、铁粉包芯线及其制备方法

技术领域

本发明涉及钼镍金属材料加工制备的技术领域，更具体地讲，是涉及一种近实心的钼、铁粉包芯线及其制备方法。

背景技术

在我国钼资源相对丰富，目前已经探明的储量位居世界第二位，年产量约为10万吨，位居世界第一。然而近年来，钼金属的应用领域日益拓宽，需求量日益增大，不可再生的钼资源开采步伐也越来越快，面临资源枯竭的危险，因此需要重点开发新技术综合回收并合理利用钼金属资源，生产出符合要求的新产品投入市场。钼金属在钢铁冶炼过程中有着十分重要的作用，随着钢铁产业的不断发展，不锈钢，高速工具钢和模具钢等特种钢在目前的生产生活中扮演着越来越重要的作用。因此需要重点开发新技术综合回收含钨钼废料中的金属资源，二次运用到工业生产中，在节能环保的同时，创造良好的社会效益、经济效益和环境效益，属于国家支持倡导的低碳、环保、节能、废物回收利用的工程，这点具有重要的战略意义。

钼冶金化过程中产生大量的含钼废料，如何对这些含钼废料进行回收二次利用是一个重要的课题。包芯线是钢铁冶炼过程中普遍使用的一种线性材料，由金属芯和芯层外表面的薄钢板材料制成的外壳组成。

由此可见，需要结合生产现状及现有技术，在钢铁冶炼领域有必要开发一种能提高钼金属回收率、并且便于制造、安全环保并且经济效益良好的新产品，来改善钼金属元素在钢铁冶炼过程中的添加方式。

发明内容

发明目的：本发明主要针对现有技术的不足，提出一种近实心的钼、铁粉包芯线及其制备方法，该方法工艺过程简便、易实施，提高钢中钼金属元素的回收率，由此方法得到的近实心的钼、铁粉包芯线生产成本低，能显著改善钢材性能。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：一种近实心的钼、铁粉包芯线，所述包芯线的化学成分组成(.wt％)为50～60Mo，5～10％Si，杂质元素C≤0.10％，S≤0.10％，P≤0.05％，余量为Fe。

一种近实心的钼、铁粉包芯线的制备方法，所述制备方法具体表述如下：

A、按照比例称取钼粉、硅铁和α纯铁；

B、将钼粉、硅铁和α纯铁充分破碎、研磨，再进一步混合均匀；

C、充分混合均匀后再用包线机将混合金属粉末包装成线并卷取为包芯线，外壳采用带钢薄板材料制作；

D、将C步骤中得到的半成品进行材拉拔减径工艺处理。

进一步地，原料中选用硅含量约75％、杂质元素含量C≤0.10％，S≤0.10％，P≤0.10％的块状硅铁。

并且要先用颚式破碎机和对辊机将钼、铁粉包芯线的原料，即硅铁、α纯铁破碎至粉末。粉末要求力度小于或等于20目。

并且前述的拉拔减径工艺具体表述如下：

(1)将包芯线加热到一定温度。

(2)使包芯线以一定速度通过一定孔径的拉拔机，拔制成型。

其中，所述包芯线加热的温度为200～300℃。所述拔制的速度为0.1m/s，选用的拉拔机为孔径为8mm的拉拔机。

有益效果：本发明与现有技术相比，其有益效果是：

结合工厂的生产试验验证，本发明制得的近实心的钼、铁粉包芯线有以下优点：

1、在钢铁冶炼过程中，钼、铁粉在吹氩站通过包芯线的形式喂入钢液中，一方面可以使金属粉末快速进入钢液，避免合金在钢液表面被钢渣氧化；另一方面，经过炉后脱氧处理的钢液氧化性低，可以减少钼的“烧损”，从而提高和稳定钼在钢中的收得率；

2、钼粉、硅铁粉等粉末进入钢液之中，部分未溶入钢液的粉末将作为异质形核的核心。由于大量的形核核心的形成，提高了钢材的形核率，使钢材组织更加细小，提高了钢材的综合力学性能。

3、随着钼的加入量增加，钼的合金强化作用越发明显，钢材的强度和耐磨性能以及焊接性能均能显著提升。

4、可以有效减少金属钼和硅铁合金消耗量，吨钢降低合金成本35～45元/t，具有良好的经济效益。。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

粉料元素比例为：Si-10％，Mo-60％，Fe-余量。

按照比例称取钼粉、硅铁和α纯铁，将钼粉、硅铁和α纯铁充分破碎、研磨，再进一步混合均匀，用包线机将混合金属粉末包装成线并卷取为包芯线。将包芯线在电磁感应加热炉中加热到300℃后，通过孔径为8mm的拉拔机，拉拔速度为0.1m/s，拔制成型。

将成型的近实心包芯线加入钢种X70,100吨钢包中，出钢温度为1710℃，出钢结束后，测得钼的收得率为95.02％。力学性能相较于加入钼铁的情况没有显著的变化，平均品粒尺寸减小4.68％。

实施例2：

粉料元素比例为：Si-8％，Mo-55％，Fe-余量。

按照比例称取钼粉、硅铁和α纯铁，将钼粉、硅铁和α纯铁充分破碎、研磨，再进一步混合均匀，用包线机将混合金属粉末包装成线并卷取为包芯线。将包芯线在电磁感应加热炉中加热到250℃后，通过孔径为8mm的拉拔机，拉拔速度为0.1m/s，拔制成型。

将成型的近实心包芯线加入钢种X70,100吨钢包中，出钢温度为1750℃，出钢结束后，测得钼的收得率为96.24％。力学性能相较于加入钼铁的情况没有显著的变化，平均品粒尺寸减小3.56％。

实施例3：

粉料元素比例为：Si-5％，Mo-50％，Fe-余量。

按照比例称取钼粉、硅铁和α纯铁，将钼粉、硅铁和α纯铁充分破碎、研磨，再进一步混合均匀，用包线机将混合金属粉末包装成线并卷取为包芯线。将包芯线在电磁感应加热炉中加热到250℃后，通过孔径为8mm的拉拔机，拉拔速度为0.1m/s，拔制成型。

将成型的近实心包芯线加入钢种X70,100吨钢包中，出钢温度为1810℃，出钢结束后，测得钼的收得率为96.01％。力学性能相较于加入钼铁的情况没有显著的变化，平均品粒尺寸减小2.76％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种近实心的钼、铁粉包芯线，其特征在于：所述包芯线的化学成分组成(.wt％)为50～60Mo，5～10％Si，杂质元素C≤0.10％，S≤0.10％，P≤0.05％，余量为Fe。

2.一种近实心的钼、铁粉包芯线的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体表述如下：

A、按照比例称取钼粉、硅铁和α纯铁；

B、将钼粉、硅铁和α纯铁充分破碎、研磨，再进一步混合均匀；

C、充分混合均匀后再用包线机将混合金属粉末包装成线并卷取为包芯线，外壳采用带钢薄板材料制作；

D、将C步骤中得到的半成品进行材拉拔减径工艺处理。

3.根据权利要求2所述的一种近实心的钼、铁粉包芯线的制备方法，其特征在于：原料中选用硅含量约75％、杂质元素含量C≤0.10％，S≤0.10％，P≤0.10％的块状硅铁。

4.根据权利要求2所述的一种近实心的钼、铁粉包芯线的粉料，其特征在于：先用颚式破碎机和对辊机将钼、铁粉包芯线的原料，即硅铁、α纯铁破碎至粉末。

5.根据权利要求4所述的一种近实心的钼、铁粉包芯线的制备方法，其特征在于：粉末要求力度小于或等于20目。

6.根据权利要求2所述的一种近实心的钼、铁粉包芯线的制备方法，其特征在于：所述拉拔减径工艺如下：

(1)将包芯线加热到一定温度。

(2)使包芯线以一定速度通过一定孔径的拉拔机，拔制成型。

7.根据权利要求6所述的一种近实心的钼、铁粉包芯线的制备方法，其特征在于：所述包芯线加热的温度为200～300℃。

8.根据权利要求6所述的一种近实心的钼、铁粉包芯线的制备方法，其特征在于：所述拔制的速度为0.1m/s，选用的拉拔机为孔径为8mm的拉拔机。