CN105834424B - 一种微波烧结锰铁合金粉造块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微波烧结锰铁合金粉造块的方法，属于冶金新技术领域。首先将锰铁合金碎屑进行球磨，筛选出粒度小于200目、大于200目且小于100目和粒度大于100目的合金粉返回球磨，然后将小于200目、大于200目且小于100目的合金粉按照质量配比为1：0～1混合均匀，并压实得到混合物料；将得到的混合物料，在通入Ar2的环境下，微波加热至1100～1200℃保温5～20min得到烧结产物，将烧结产物在隔绝空气的环境中冷却至室温，精整后即得到块状锰铁合金，精整残余的锰铁合金碎屑返回球磨过程。本发明降低了球磨工序的时间与能耗，同时提高了烧结产品的抗压强度和体积密度。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波烧结锰铁合金粉造块的方法，属于冶金新技术领域。
背景技术
锰铁是锰与铁的合金，还含有碳、硅、磷等元素，主要用于炼钢脱氧剂、脱硫剂和合金添加剂，根据碳含量不同，分为高碳锰铁、中碳锰铁和低碳锰铁。目前我国锰铁合金产量已达到2000万吨。锰铁合金在浇注、破碎、筛分、运输过程中会产生6%~10%的碎屑。由于碎屑粒度小，加入钢液中烧损大，所以市场价格远低于块状合金。目前锰铁合金碎屑一般作为炼铁原料返回电炉，影响生产工艺和经济效益。
目前并没有合金粉微波烧结造块方面的工艺。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种微波烧结锰铁合金粉造块的方法。本发明将粒度小于200目、大于200目且小于100目两种粒度等级的合金粉按特定比例混合烧结，降低了球磨工序的时间与能耗，同时提高了烧结产品的抗压强度和体积密度。本发明通过以下技术方案实现。
一种微波烧结锰铁合金粉造块的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将锰铁合金碎屑进行球磨，筛选出粒度小于200目、大于200目且小于100目和粒度大于100目的合金粉返回球磨，然后将小于200目、大于200目且小于100目的合金粉按照质量配比为1：0～1混合均匀，并压实得到混合物料；
（2）将步骤（1）得到的混合物料，在通入Ar2的环境下，微波加热至1100～1200℃保温5～20min得到烧结产物，将烧结产物在隔绝空气的环境中冷却至室温，精整后即得到块状锰铁合金，精整残余的锰铁合金碎屑返回步骤（1）的球磨过程。
所述步骤（1）中的锰铁合金为高碳锰铁合金，包括以下牌号：FeMn78C8.0、FeMn74C7.5或FeMn68C7.0。
上述步骤（2）得到的块状锰铁合金的抗压强度为350～430MPa：密度为:5.6～6.3g·cm-3，其Mn、C、Si、P、S含量满足高炉锰铁牌号标准（GB/T 3795-1996）。
本发明的有益效果是：
（1）锰铁合金粉粒度细，以微波为热源，物料升温快，热效率高；
（2）锰铁合金粉在低于熔点温度50~150℃条件下快速烧结成块，产品抗压强度和体积密度与锰铁合金相当，降低了能耗；
（3）该方法将粒度小于200目、大于200目且小于100目两种粒度等级的合金粉按特定比例混合烧结，降低了球磨工序的时间与能耗，同时提高了烧结产品的抗压强度和体积密度。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该微波烧结锰铁合金粉造块的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将锰铁合金碎屑（牌号为FeMn78C8.0锰铁合金碎屑）进行球磨，筛选出粒度小于200目、大于200目且小于100目和粒度大于100目的合金粉返回球磨，然后将小于200目、大于200目且小于100目的合金粉按照质量配比为1：0混合均匀，并压实得到混合物料；
（2）将步骤（1）得到的混合物料，在通入Ar2（Ar2的流量为0.05L/min）的环境下，微波加热至1150℃保温10min得到烧结产物，将烧结产物在隔绝空气的环境中冷却至室温，精整后即得到块状锰铁合金，精整残余的锰铁合金碎屑返回步骤（1）的球磨过程。
上述步骤（2）得到的块状锰铁合金的抗压强度为387MPa：密度为:5.85g·cm-3，其Mn、C、Si、P、S含量满足高炉锰铁牌号标准（GB/T 3795-1996）。
实施例2
如图1所示，该微波烧结锰铁合金粉造块的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将锰铁合金碎屑（牌号为FeMn78C8.0锰铁合金碎屑）进行球磨，筛选出粒度小于200目、大于200目且小于100目和粒度大于100目的合金粉返回球磨，然后将小于200目、大于200目且小于100目的合金粉按照质量配比为1：0混合均匀，并压实得到混合物料；
（2）将步骤（1）得到的混合物料，在通入Ar2（Ar2的流量为0.05L/min）的环境下，微波加热至1200℃保温10min得到烧结产物，将烧结产物在隔绝空气的环境中冷却至室温，精整后即得到块状锰铁合金，精整残余的锰铁合金碎屑返回步骤（1）的球磨过程。
上述步骤（2）得到的块状锰铁合金的抗压强度为422MPa：密度为:5.98g·cm-3，其Mn、C、Si、P、S含量满足高炉锰铁牌号标准（GB/T 3795-1996）。
实施例3
如图1所示，该微波烧结锰铁合金粉造块的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将锰铁合金碎屑（牌号为FeMn78C8.0锰铁合金碎屑）进行球磨，筛选出粒度小于200目、大于200目且小于100目和粒度大于100目的合金粉返回球磨，然后将小于200目、大于200目且小于100目的合金粉按照质量配比为1：0混合均匀，并压实得到混合物料；
（2）将步骤（1）得到的混合物料，在通入Ar2（Ar2的流量为0.05L/min）的环境下，微波加热至1150℃保温20min得到烧结产物，将烧结产物在隔绝空气的环境中冷却至室温，精整后即得到块状锰铁合金，精整残余的锰铁合金碎屑返回步骤（1）的球磨过程。
上述步骤（2）得到的块状锰铁合金的抗压强度为406MPa：密度为:5.86g·cm-3，其Mn、C、Si、P、S含量满足高炉锰铁牌号标准（GB/T 3795-1996）。
实施例4
如图1所示，该微波烧结锰铁合金粉造块的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将锰铁合金碎屑（牌号为FeMn74C7.5锰铁合金碎屑）进行球磨，筛选出粒度小于200目、大于200目且小于100目和粒度大于100目的合金粉返回球磨，然后将小于200目、大于200目且小于100目的合金粉按照质量配比为1：0混合均匀，并压实得到混合物料；
（2）将步骤（1）得到的混合物料，在通入Ar2（Ar2的流量为0.05L/min）的环境下，微波加热至1150℃保温5min得到烧结产物，将烧结产物在隔绝空气的环境中冷却至室温，精整后即得到块状锰铁合金，精整残余的锰铁合金碎屑返回步骤（1）的球磨过程。
上述步骤（2）得到的块状锰铁合金的抗压强度为350MPa：密度为:5.62g·cm-3，其Mn、C、Si、P、S含量满足高炉锰铁牌号标准（GB/T 3795-1996）。
实施例5
如图1所示，该微波烧结锰铁合金粉造块的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将锰铁合金碎屑（牌号为FeMn78C8.0锰铁合金碎屑）进行球磨，筛选出粒度小于200目、大于200目且小于100目和粒度大于100目的合金粉返回球磨，然后将小于200目、大于200目且小于100目的合金粉按照质量配比为1：1混合均匀，并压实得到混合物料；
（2）将步骤（1）得到的混合物料，在通入Ar2（Ar2的流量为0.05L/min）的环境下，微波加热至1150℃保温10min得到烧结产物，将烧结产物在隔绝空气的环境中冷却至室温，精整后即得到块状锰铁合金，精整残余的锰铁合金碎屑返回步骤（1）的球磨过程。
上述步骤（2）得到的块状锰铁合金的抗压强度为396MPa：密度为:6.29g·cm-3，其Mn、C、Si、P、S含量满足高炉锰铁牌号标准（GB/T 3795-1996）。
实施例6
如图1所示，该微波烧结锰铁合金粉造块的方法，其具体步骤如下：
（1）首先将锰铁合金碎屑（牌号为FeMn68C7.0锰铁合金碎屑）进行球磨，筛选出粒度小于200目、大于200目且小于100目和粒度大于100目的合金粉返回球磨，然后将小于200目、大于200目且小于100目的合金粉按照质量配比为1：0.5混合均匀，并压实得到混合物料；
（2）将步骤（1）得到的混合物料，在通入Ar2（Ar2的流量为0.05L/min）的环境下，微波加热至1100℃保温10min得到烧结产物，将烧结产物在隔绝空气的环境中冷却至室温，精整后即得到块状锰铁合金，精整残余的锰铁合金碎屑返回步骤（1）的球磨过程。
上述步骤（2）得到的块状锰铁合金的抗压强度为为378MPa：密度为:6.08g·cm-3，其Mn、C、Si、P、S含量满足高炉锰铁牌号标准（GB/T 3795-1996）。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (2)
1.一种微波烧结锰铁合金粉造块的方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）首先将锰铁合金碎屑进行球磨，筛选出粒度小于200目、大于200目且小于100目和粒度大于100目的合金粉返回球磨，然后将小于200目、大于200目且小于100目的合金粉按照质量配比为1：0～1混合均匀，并压实得到混合物料；
（2）将步骤（1）得到的混合物料，在通入Ar2的环境下，微波加热至1100～1200℃保温5～20min得到烧结产物，将烧结产物在隔绝空气的环境中冷却至室温，精整后即得到块状锰铁合金，精整残余的锰铁合金碎屑返回步骤（1）的球磨过程。
2.根据权利要求1所述的微波烧结锰铁合金粉造块的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的锰铁合金碎屑为高碳锰铁合金碎屑，包括以下牌号：FeMn78C8.0、FeMn74C7.5或FeMn68C7.0。
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