CN1277944C - 一种高速工具钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从工具行业的磨屑砂轮灰中提取高速钢冶炼高速工具钢的方法，依次包括如下的工艺步骤：(1)将工具磨屑用磁铁吸合分选出含W、Cr、Mo、V等贵重合金元素的钢粉；(2)用中频感应炉冶炼，开炉时先投入重质废钢和硅铁块料使之熔化成钢水，再投入步骤(1)中的钢粉冶炼。本发明由于先用磁选法分选出钢粉，回收率高；由于采用了中频感应炉冶炼，投资小、成本低；在冶炼前由于采用重质废钢和硅铁块料作引导性熔化，使成品的质量可靠稳定。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种利用含高速钢的金属废弃物炼高速工具钢的方法，特别涉及从工具行业的磨屑砂轮灰中提取高速钢冶炼高速工具钢的方法。
背景技术
在工具制造业中，产生大量的含W、Cr、Mo、V等贵重合金元素的磨屑砂轮灰，我国的磨屑砂轮灰废料大都用于填塘铺路或当废料堆积，至今仍未开发利用。在治金行业中，一般均采用炉内提纯法和液流法分选出含W、Cr、Mo、V等贵重合金元素的钢粉，这两种预处理的分选法均需要投入大量的设备资金，而且W、Cr、Mo、V等贵重合金元素的回收利用率低。有的生产方法是不经过预处理，直接将废弃物投炉冶炼，生产出的高速工具钢有害元素含量高、成品质量不稳定，而且此方法采用的是三相交流电弧炉，电源设施投资大、成本高、环境污染严重。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种使高速工具钢的成本更低、质量更高的生产方法。
本发明采用的技术方案是：本发明依次包括如下的工艺步骤：
(1)将工具磨屑用磁铁吸合分选出含W、Cr、Mo、V等贵重合金元素的钢粉；
(2)用中频感应炉冶炼，开炉时先投入重质废钢和硅铁块料使之熔化成钢水，再投入步骤(1)中的钢粉冶炼。
本发明的优化方案是；在用磁铁吸合分选出钢粉前，将工具磨屑砂轮灰先用火烧，气化掉污染物，此时其中的皂化油污染物属耐热性的油类，必须将火烧温度达600℃以上使皂化油燃尽。经过火烧工序后的工具磨屑中只剩下钢粉和砂轮末了，经过一定时间的冷却后，采用磁选法分离出钢粉。将磁选出的钢粉和1％～15％的氧化钙、水三者调和成混合物，并将混合物打压成块状，进入烘烤炉烘烤，在烘烤过程中可将块状钢粉中的水份、氧气脱尽，准备好备料进炉冶炼。本发明采用中频感应炉冶炼，开炉时先投入冶炼总钢量的10％～25％的重质废钢和1％～10％的硅铁块料在炉底，使之先熔化成钢水，作为冶炼前的引导性熔化工序，之后投入的块状钢粉便能在钢水中充分熔化。在不熄炉的情况下，以后每次出炉时少留些钢水在炉内便可作长时间的引熔作用了。如不采用上述冶炼前的引熔方法，块状钢粉在炉内只会发红而不熔化。在块状钢粉被引熔成功后，进行正常冶炼时，脱氧、还原的工序是关键，直接影响高速工具钢的质量。本发明采用分批投料，进行三个脱氧、还原过程，一是用硅铁块料预脱氧还原，二是用铝氧粉进行扩散脱氧还原，三是用废旧的纯铝料进行最终脱氧还原。经过三个脱氧还原过程后，能充分地脱氧，但还原却不彻底，此时冶炼中的钢粉还含有一定量的氧化物未能还原，这就会阻碍中频感应炉电磁场的畅通，影响炉内温度传递效果，对此，本发明在冶炼过程中不断地微量添加石墨粉作还原剂，使氧化物及时地还原成钢。最后，等冶炼到炉内钢水快满时，发现炉渣在炉内出现白色，便可对其取样分析，对高速工具钢进行精炼，时间和质量要求与传统的方法相当，即可得到上型号、符合国标、质量上乘的高速工具钢了。
上述生产方法由于先用磁选法分选出钢粉，回收率高；由于采用了中频感应炉冶炼，投资小、成本低；在冶炼前由于采用重质废钢和硅铁块料作引导性熔化，使成品的质量可靠稳定。
具体实施方式
实施例：采用磁铁合原理，将含有一定量的W、Cr、Mo、V等贵重合金元素的工具磨屑砂轮灰，用专门的磁选机将砂轮末分离掉后，只剩下含W、Cr、Mo、V等贵重合金元素的钢粉了，用中频感应炉冶炼，开炉时先在炉底投入重质废钢和硅铁块料，使之先熔化成钢水，再将分选出的钢粉投入钢水中冶炼。
Claims (8)
1、一种高速工具钢的生产方法，其特征是依次包括如下的工艺步骤：
(1)将工具磨屑用磁铁吸合分选出含W、Cr、Mo、V等贵重合金元素的钢粉，
(2)用中频感应炉冶炼，开炉时先投入重质废钢和硅铁块料使之熔化成钢水，再投入步骤(1)中的钢粉冶炼。
2、根据权利要求1所述的一种高速工具钢的生产方法，其特征是：步骤(1)中，在所述磁铁吸合分选出钢粉之前，还有先将工具磨屑用火烧法清除污染物的步骤。
3、根据权利要求1所述的一种高速工具钢的生产方法，其特征是：还需将步骤(1)中分选出的钢粉压为块状。
4、根据权利要求1所述的一种高速工具钢的生产方法，其特征是：上述步骤(2)钢粉冶炼过程中，还有按次序分批投入硅铁料、铝氧粉和纯铝料达到充分脱氧和部分还原步骤。
5、根据权利要求4所述的一种高速工具钢的生产方法，其特征是：在冶炼过程中还需不断地微量使用石墨粉达到充分还原。
6、根据权利要求3所述的一种高速工具钢的生产方法，其特征是：所述钢粉压为块状的方法是将钢粉与氧化钙和水调和压成的。
7、根据权利要求1所述的一种高速工具钢的生产方法，其特征是：步骤(2)中投入的重质废钢、硅铁块料分别占总钢量的10％～25％、1％～10％。
8、根据权利要求2所述的一种高速工具钢的生产方法，其特征是：所述火烧法的温度应高于600℃。
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