一種鎢鉬鐵合金及其製備方法
2023-10-06 00:51:39 3
一種鎢鉬鐵合金及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及礦物提取冶金【技術領域】，具體涉及一種鎢鉬鐵合金及其製備方法。提供的鎢鉬鐵合金，主體元素組成為：W10~30%，Mo1~10%，餘量為鐵，同時含有鎢和鉬，熔點低，作為鎢鉬系列合金鋼煉鋼添加劑使用，能有效提高合金鋼性能，降低煉鋼生產成本；提供的鎢鉬鐵合金製備方法，以低品位鎢精礦為原料，經脫水、混料、真空脫磷、混料、還原熔煉製備鎢鉬鐵合金，製備方法流程簡單，操作方便，也實現了綠色生產；以低品位鎢精礦為原料，原料低價易得，在製備鎢鉬鐵合金的同時又回收了有價元素磷，實現多資源綜合回收，提高了經濟效益。
【專利說明】一種銘糹目鐵合金及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及礦物提取冶金【技術領域】，具體涉及一種鎢鑰鐵合金及其製備方法。
【背景技術】
[0002]鎢和鑰是兩種重要的稀有金屬；眾所周知，鋼鐵工業是鎢鑰的大用戶，據統計，40%的鎢、80%的鑰均用於鋼鐵工業。鎢鑰是合金鋼中的重要元素，特別是高速鋼、工模具鋼、不鏽鋼、耐熱鋼、磁鋼、耐蝕合金和高溫合金必不可少的合金元素。其中鎢是可生成炭化物的元素，加入鋼中可提高鋼的韌性，炭化鎢的顆粒較細，硬度較高，從而大大提高了鋼的硬度和耐磨度。鎢增加鋼的回火穩定性、紅硬性和熱強性，增大鐵的自擴散激活能，顯著提高鋼的再結晶溫度，從而也提高鋼在高溫下的蠕變抗力。而鑰屬縮小Y區元素，在鋼中存在於固溶體和炭化物中，鑰提高鋼的淬透性、熱強性，能防止鋼的回火脆性；鑰能提高鋼的剩磁和矯頑力；鑰能提高鋼在某些介質中的耐蝕性。鋼鐵工業中，許多牌號的合金鋼中既含鎢又含鑰。(含鑰工具鋼(鑰的深加工一含鑰鋼之三)，鄭魯，《中國鑰業》，1992，2:28)。
[0003]鎢和鑰能用於煉鋼的機理，以高速工具鋼為例，一般認為(高速工具鋼及其熱處理工藝，CN85104791A，1986年12月17日公開):鎢和鑰都是強化碳化物元素，煉鋼時，鎢、鑰元素與碳元素匹配加入，形成碳化物，隨著其含量的增多，碳化物相應增多，並且一部分固溶於基體中強化了基體，從而起到提高鋼的耐磨耗性、硬度及提高抗回火軟化性等的作用；由於高速工具鋼中每1%的鑰與2%的鎢的作用相當，因此可以在一定範圍內按此關係來改變鋼中的鎢、鑰的配比而基本不改變鋼的性能，為了確保作為各種工具使用時的必要硬度和切削耐久性，鎢及鑰的加入量要滿足一個合適的範圍，當加入量滿足該範圍時，鋼中能夠形成足夠的W、Mo碳化物，從而保證了鋼的耐磨耗性、硬度及抗回火軟化性，當加入量超過該範圍時，則碳化物增加太大，即鎢和鑰將在鋼中形成過多的萊氏體共晶碳化物，且粒度大大增加，這將會惡化鋼的熱加工塑性，鍛造性能、韌性急劇變壞，也使得鋼難以用常規的冶金工藝生產。
[0004]鎢鑰作為煉鋼添加劑使用時，大部分鎢鑰合金鋼的冶煉是採用鑰鐵和鎢鐵作合金添加劑，即冶煉時鎢是以FeW (鐵鎢合金或鎢鐵)形式加入，鑰是以FeMo (鐵鑰合金或鑰鐵)形式加入，通常是採用溼法冶金，先分別將鎢鑰伴生礦採用選礦法分離成鎢精礦、鑰精礦，鎢精礦熔煉成FeW，鑰精礦生成MoO3再熔煉成FeMo，煉鋼時再分別將FeW、FeMo加入進行冶煉。在鎢鐵和鑰鐵的生產上，已形成一些成熟的技術，譬如CN200910312621.2、CN201110254516.5、CN02139621.3、CN94111809.6、CN201210000047.9、CN201010503163.3和CN87100348等，這些技術生產的鎢鐵或鑰鐵主要用於冶煉含鎢特種鋼、含鑰特種鋼或含鎢鑰合金鋼。由於鎢鐵和鑰鐵熔化溫度高(鑰鐵170(Tl800°C，鎢鐵2850°C )，在鋼液中熔化困難，熔化速度慢，導致冶煉時間長，鋼中W嚴重偏析，常規預處理是先將鎢鐵置於廢鋼上，採用電弧爐使鎢鐵熔融，熔融速度慢，且得到的是鎢分布不均的含鎢合金鋼，而且由於鎢蒸氣壓低，電弧爐在大氣壓下作業時，鎢變成WO3升華，至少有5%的昂貴鎢逸出造成損失；由於鎢鐵和鑰鐵的密度大，加入後一般沉入爐底，而且Mo、W在鋼液中擴散係數小，因而其成分均勻化困難，如果沉入爐底的鎢鐵量較多，還會加速爐底損壞，造成穿爐事故，因此在冶煉過程中必須勤攪拌，增大了勞動強度；此外，冶煉鎢鑰合金鋼時是分兩次添加鎢和鑰，增加爐前工操作強度，生產成本高，勞動強度大。
[0005]為省去生產鑰鐵和鎢鐵的工序，節省能源，降低添加合金元素的成本，大連鋼廠、南昌鋼廠、重慶特鋼、上鋼五廠等廠採用氧化鑰、鎢精礦或氧化鑰和白鎢礦混合代替部分鑰鐵、鎢鐵加入到電爐中冶煉W9Mo3Cr4V、W6Mo5Cr4V2等高速鋼的工業性試驗(利用白鎢礦、氧化鑰的直接還原合金化冶煉鎢鑰合金鋼，李正邦，張和生，郭培民，《鋼鐵研究》，1999，3:52-56)，但為了保證鎢鑰回收率及縮短冶煉時間，冶煉條件很苛刻:需選用高品位的白鎢礦(WO3≤70%)、氧化鑰(Mo≤50%),要求含水量小於0.5%，並且配料和冶煉控制嚴格。這種鎢鑰氧化物直接加入法，由於鎢鑰氧化物的加入量或者氧化物中的鎢鑰含量和硫磷含量相對確定，難以通過改變其加入量來擴大冶煉鋼種的範圍，而且在採用鎢鑰氧化物直接冶煉時需配置全部爐料40-50%的返回鋼和低磷硫粗鋼材，為此，撫順特殊鋼公司採用間接加入法生產高速鋼(電弧爐鎢鑰氧化物間接加入合金化生產高速鋼，陸錫才，肖玉光，黃承欣，《特殊鋼》，2003，1:49-50 ;鎢鑰氧化物間接加入法生產高速鋼，陸錫才，黃承欣，《中國金屬學會能源與加工2002學術年會》，578-581)，即在冶煉精鋼材過程中還原鎢鑰氧化物，生產出低磷硫的含鎢、含鑰或含鎢鑰兩種合金的原料鋼，再用原料鋼生產各種含鎢鑰鋼種如高速工具鋼W9Mo3Cr4V，這種間接加入法能夠通過改變白鎢礦和鑰焙砂的加入量生產含W、Mo的不同成分的原料鋼，適應了冶煉鋼種的需求，但由於冶煉過程中白鎢礦和鑰焙砂比重低於鋼水，WO3蒸發損失和鑰焙砂升華損失，鎢鑰回收率降低了 6~10%，影響了經濟效益。
[0006]由於鎢鑰都是高熔點金屬，同屬於元素周期表的第六族元素，在物理、機械、化學性質及用途上雖然有些差異，但它們的性質和用途非常接近，鎢鑰的晶格差異很小，前者為
0.31585nm，後者為0.31468nm，這樣在合金鋼中添加鎢鑰的應變效應就特別小，既然鎢鑰在多種合金鋼中均是有用元素，而且經常是同時使用，這就為開發系列鎢鑰鐵合金提供了應用前景。
[0007]冶煉鎢鑰鐵合金首選火法即金屬熱還原法，其原因在於，第一，從現有成熟的冶煉合金技術來看，金屬熱還原法適宜於冶煉高熔點金屬合金，第二，鎢鑰鐵合金是一個複雜的三元復相體系，用金屬鋁和矽等活潑金屬還原鎢、鑰氧化物為金屬且放出大量的熱，反應可以自發進行。(《鐵合金生產》，冶金生產技術叢書，冶金工業出版社，1975年9月；李洪柱主編，《稀有金屬冶金學》，冶金工業出版社，1990年5月)。
[0008]關於鎢鑰鐵合金的製備，已經有一些試驗室研究和報導:
鋼鐵研究總院趙錫群等(鎢鑰鐵複合合金的研製，趙錫群，武文斌等，《鐵合金》，2003，5:15-18)以鎢精礦(白鎢礦TO366.79%)、熟鑰精礦(含Mo0367.5%)和鐵精礦(巴西鐵精礦，TFe67.5%，FeO0.1%)為原料，加入鋼屑、鋁粒、矽鐵、螢石等輔料，採用鋁、矽熱還原法進行冶煉，經過爐料烘乾水份一配料一混合一預熱至30(T40(TC —點火熔煉一冷卻一精整流程，得到含146~49%^019~21%、0).49%、Fe28%左右的合金錠，密度為11.24g/cm3，熔化溫度1496~1538°C。
[0009]重慶大學材料科學與工程學院蔣漢祥等(鋁矽熱法冶煉FeWMo合金，蔣漢祥，孫善長等，《重慶大學學報》，2002，6:78)提出鋁矽熱法冶煉FeWMo合金工藝，以原料黑鎢礦(W0365.00%)、白鎢礦(W0366.19%)、氧化鑰(Μο0372.75%)、鐵礦(TFe66.75%, Fe08.60%)、矽鐵、鋁粉、石灰粉、螢石、硝石和鐵鱗，熔煉工藝為:配料一混料一預熱一鋪底料一點火一加爐料熔煉一加精煉劑、發熱劑、保溫劑一鎮靜一水冷一取錠一精整一FeWMo合金，其點火劑是高氯酸鉀和鎂粉，精煉劑、發熱劑是鋁粉、鐵鱗、矽鐵粉和硝酸鈉。合金中鎢33.(T37.0%、鑰28.0~32.0%、餘為鐵，熔化溫度1826°C左右。
[0010]棗莊市化學冶金研究所朱兆鵬等(鎢鑰鐵合金的研製，朱兆鵬，王旨南，《中國鑰業》，1996，2:44。)用等離子爐將含鎢鑰的廢料熔煉成鎢鑰鐵複合鐵合金，以鎢鑰廢料Mo-30W廢屑(70%Mo，30%ff )及廢鋼作試驗原料，將Mo_30W廢屑和廢鋼按一定比例加入等離子爐，並輔以適當比例的矽鐵、螢石，在電弧等離子體的20000°C左右的溫度下，鎢鑰熔化，並與鐵形成新的複合合金，在試驗的9爐次冶煉中，合金產品的Mo40.05^48.31%，W15.32~22.48%, C0.02~0.18%。
[0011]中國科學院力學研究所曹永仙等(冶煉鎢鑰複合鐵合金的新工藝，曹永仙，徐永香，《稀有金屬與研質合金》，1997,3:5)使用由鎢精礦(黑鎢精礦，W0357%, Mol.01%)和鑰精礦(Mo46%)組成混合爐料直接製取鎢鑰複合鐵合金，在功率為150kW的三相交流工頻等離子爐中進行，冶煉流程中還添加了焦炭粉、石灰、粘結劑等，爐溫升高到2600-2800K，得到的鎢鑰鐵合金中，其中一種鎢鑰鐵中Mo7.25%、W72.25%，另一種鎢鑰鐵中Mol3.92%、W68.14%。曹永仙等還指出了用三相交流工頻等離子爐技術冶煉鎢鑰複合鐵合金的機理:由輝鑰精礦和黑鎢精礦組成的混合爐料，在氫等離子體氣氛中，首先是輝鑰精礦中的MoS2分解，並被氫和碳還原；其次是黑鎢精礦分解出鐵和錳氧化物及WO3，再分別經氫和碳還原，還原的大部分錳和少量的鐵揮發，餘下的鐵與還原的鎢和鑰組成鎢鑰鐵合金，其中有少量的鑰和鎢生成碳化鎢和碳化鑰，也滲入到鎢鑰鐵合金中。
[0012]上述的研究表明，以鎢精礦為原料製備鎢鑰鐵合金，在實踐上是可行的；但上述這些製備鎢鑰鐵合金的研究中，採用的原料均是優質礦料，其鎢來源中WO3在60%以上，最次的鎢原料中WO3 57%，而其鑰來源中MoO3在60~70%，最好鑰原料中Mo0372.75%，則是直接採用氧化鑰為合金中鑰來源，而在實際的工業生產中，這些有限的高品位鎢或鑰資源主要是用來製備純鎢化合物(如仲鎢酸銨、三氧化鎢及金屬鎢粉或鎢條)或純鑰化合物(如鑰酸銨、三氧化鑰或金屬鑰粉或鑰條)的 ，而且，上述這些製備的鎢鑰鐵合金作為含鎢鑰添加劑冶煉特種鋼時，由於合金添加劑的鎢含量或鑰含量相對較高，或者因為合金熔點在1500°C甚至18000C以上，不易熔融，仍然沒有克服象添加鎢鐵煉鋼時冶煉時間長、鋼中W嚴重偏析的弊端，或者因為鎢鑰元素比例差別大，不符合合金鋼中鎢鑰的添加比例關係，還要再額外加入鎢或鑰來調整比例；因此上述這些集中於1996年到2003年的製備鎢鑰鐵合金的研究技術從開展到目前已至少十年時間了，仍處於試驗室水平。
【發明內容】
[0013]本發明的目的是在現有技術的基礎上，提供一種鎢鑰鐵合金及其製備方法，提供的鎢鑰鐵合金同時含有鎢和鑰，熔點低，作為鎢鑰系列合金鋼煉鋼添加劑使用，能有效提高合金鋼性能，降低煉鋼生產成本；提供的鎢鑰鐵合金製備方法，流程簡單，操作方便，也實現了綠色生產；以低品位鎢精礦為原料，原料低價易得，在製備鎢鑰鐵合金的同時又回收了有價元素磷，實現多資源綜合回收，提高了經濟效益。
[0014]為實現上述目的，本發明採用的技術方案為:一種鎢鑰鐵合金，其特徵在於:所述鎢鑰鐵合金主體元素組成為:W1(T30%，Mof 10%，餘量為鐵。
[0015]進一步地，所述鎢鑰鐵合金主體元素組成為:W1(T20%，Mo3~5%，餘量為鐵。
[0016]進一步地，所述鎢鑰鐵合金還含有雜質元素，其雜質元素組成為:碳< 1.0%、P ≤0.1%、S ≤0.1%、Si ( 1.0%、Mn ( 0.6%。
[0017]進一步地，所述鎢鑰鐵合金還含有雜質元素，其雜質元素組成為:碳< 1.0%、P ≤0.1%、S ≤0.l%、Si ( 1.0%、Mn ( 0.6%、Cu ( 0.25%、As ( 0.l%、Sb ( 0.05%,Sn ( 0.10%、Al ( 0.1%。
[0018]—種鶴鑰鐵合金製備方法，以低品位鶴精礦為原料製備鶴鑰鐵合金，所述鶴精礦含TO3 ( 35%、P5~12%和Mo2~10%，該方法包括以下步驟:
⑴低品位鎢精礦在8(T200°C脫水I~3小時，粉碎至粒度為100~200目；
⑵按鎢精礦、矽石、煤粉重量比為100:8^30:5^20的配比，向鎢精礦中加入矽石和煤粉並混合均勻；
⑶將步驟⑵中得到的混合料置於真空還原爐中，在35~95Pa、80(T940°C條件下加熱10-40分鐘，真空脫磷，含磷爐氣引入密封水循環冷卻箱使磷蒸汽沉積，收集固態磷，並得到脫磷鎢精礦，控制脫磷鎢精礦中Ρ<0.1% ；
⑷將脫磷鎢精礦與矽鐵、鋁粒、矽石、鐵屑、石灰按重量比100:0.5:2^10:10:60^200:0.3~5的配比，混合均勻；
(5)將步驟⑷中得到的混合料置於冶煉爐中，升溫至1450-1600?保溫10-30分鐘，還原熔煉，去液體表面熔渣，冷卻，精整，得鎢鑰鐵合金，熔渣冷卻得爐渣。
[0019]所述的鎢鑰鐵合金製備方法，進一步地，所述鎢鑰鐵合金主體元素組成為:W10~30%，Mol~10%，餘量為鐵。
[0020]採用本發明，至少具有以下有益效果:
1、製備的鎢鑰鐵合金用於煉鋼工業，能有效提高合金鋼性能，降低煉鋼生產成本本發明的鎢鑰鐵合金，同時含有鎢和鑰，作為鎢鑰系列合金鋼煉鋼添加劑，如作為高速切削鋼、高速工具鋼、模具鋼、不鏽鋼、耐熱鋼、磁鋼以及耐熱合金鋼和高溫合金的合金添加劑，相當於同時向鋼中加入鎢、鑰兩種有益元素，改進鋼材性質，使鋼的晶粒細化，具有均勻的微晶結構、降低鋼的共晶分解溫度，從而擴大鋼的淬火、回火範圍，提高鋼的強度、彈性限度，抗磨及衝擊強度，並賦予合金鋼必要的熱硬度，提高高溫切削效率；由於鎢鑰鐵合金中主體元素組成中W1(T30%，Mof 10%，餘量鐵，與現有公開的鎢鐵、鑰鐵及已有試驗室研究報導的鎢鑰鐵合金相比，鎢含量和鑰含量均相對較低，合金熔點在1500°C以下，熔點低，直接加入鋼水中即熔融，無需電弧爐助熔，避免了鎢的逸出損失，由於熔融迅速，鎢和鑰在鋼水中分布均勻，避免了現有技術中以鎢鐵、鑰鐵形式加入煉鋼爐中存在的鎢鑰偏析現象，得到合金成分均勻的優質合金鋼，由於鎢鑰比例差別小，符合合金鋼中鎢鑰的添加比例關係，煉製合金鋼時無需再加入額外的鎢或鑰來調整比例；採用鎢鑰鐵合金代替鎢鐵和鑰鐵，一次添加，操作上也使配料簡化，比先將礦料製成鎢鐵和鑰鐵、再分次添加到熔爐中工藝流程縮短，降低電耗；直接將鎢鑰鐵合金用於煉鋼工業，也避免了現有的直接加入法中冶煉條件苛亥IJ、冶煉鋼種範圍小的問題，克服了間接加入法鎢鑰回收率低的弊端，有效地降低精煉含鎢鑰特種合金鋼的生產成本，勞動強度小，經濟效益明顯。[0021]2、提供的鎢鑰鐵合金製備方法流程簡單，操作方便，實現綠色生產
本發明的鎢鑰鐵合金製備方法，採用火法冶金，全流程以電為能源介質，由於脫磷步驟在真空條件下進行，磷蒸汽還原出來後，直接被抽走，有利於脫磷反應的進行，有效加快了反應，脫磷率及磷回收率均大幅提高，在低真空條件下脫磷溫度可降低至80(T94(TC，脫磷混合料無需熔融，脫磷溫度低，能耗小，而且磷蒸汽不與氧接觸，可直接回收到優質白磷；由於未熔融脫磷，脫磷鎢精礦也易於同其他配料混合進行還原熔煉，製備流程簡單，操作方便，配料混勻和真空脫磷、還原熔煉都可實現機械化操作，機械化程度高，過程控制容易，也避免了現有溼法冶金的酸浸出、氨水浸出及離子交換等多道溼法工序對水、大氣的不利影響，減輕了對環境的汙染，副產熔渣可直接作建築原料，實現綠色生產和生態型冶煉。
[0022]3、原料低價易得，實現多資源綜合回收，提高經濟效益，避免資源浪費
本發明的鎢鑰鐵合金製備方法，實現從低品位鎢精礦生產鎢鑰鐵合金工藝，以低品位鎢精礦為原料，經過真空脫磷和還原熔煉製備鎢鑰鐵合金，鎢的收得率達到97%水平，比目前的溼法提取收得率提高10%，同時回收了原料中的有價元素鎢、鑰和磷資源，實現多資源綜合回收和大量低品位鎢精礦資源的有效利用，克服了現有的溼法冶金磷不易回收的弊端，提高了經濟效益；本方法降低了對鎢精礦資源的選擇性，克服了現有製備鎢鑰鐵合金報導中對礦石品位要求較高的缺點，可以將現有的組成複雜、開發難度大、大部分處於堆積擱置狀態的低品位鎢精礦作為原料用於生產鎢鑰鐵合金，原料低價易得，由於鎢精礦資源日漸緊缺，而且國內高品位鎢精礦主要用來製備純鎢化合物如仲鎢酸銨、三氧化鎢及金屬鎢粉或鎢條，中低品位鎢精礦將成為主要資源，本方法也避免了資源浪費，有效地緩解了鎢、鑰資源的緊張狀況，節約了能源。 【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明作進一步闡述，但本發明的保護範圍包括但不限於此。
[0024]本發明採用欒川某低品位鎢精礦來製備鎢鑰鐵合金，其製備工藝流程如下:
⑴、原料預處理
將含WO3 ( 35%、P5~12%和Mo2~10%的低品位鎢精礦原料在8(T20(TC脫水I~3小時，進行原料預處理，以脫去原料中大部分的游離水，然後將脫水後的原料用制樣粉碎機粉碎至粒度為100-200目，為保證反應順利進行，原料粒度應儘量小，以易於與其他組分混合，但如果原料粉碎粒度太小，很容易被真空還原爐內氣流夾帶，本發明控制原料粉碎粒度在100~200 目；
⑵、一次配料混料
將粉碎後的原料與矽石、煤粉按比例配料，並置於混料設備充分攪拌混合均勻得到混合料，其中煤粉為還原脫磷劑，矽石為脫磷造渣劑；還原脫磷劑煤粉用量對脫磷效果有直接影響，以煤粉含碳量在6510%計，煤粉用量少於原料的8%時，鎢精礦原料中被還原的磷酸鈣少，隨煤粉用量增加，更多磷酸鈣被還原，脫磷鎢精礦磷含量降低，當煤炭用量超過30%後，對提高脫磷效果作用不大，因此煤粉用量應適當，本發明選用煤粉用量為鎢精礦原料的8~30%，脫磷造渣劑矽石用量為鎢精礦原料的5~20% ；
⑶、真空脫磷
將上述步驟⑵一次配料混料得到的混合料置於真空還原爐中，真空條件下加熱進行真空脫磷，含磷爐氣引入密封水循環冷卻箱使磷蒸汽沉積，收集固態磷，並得到脫磷鎢精礦。試驗表明，脫磷鎢精礦中PS0.1%，不會影響產品鎢鑰鐵合金的品質。根據試驗，脫磷劑煤粉與含磷鎢精礦混合後，在真空條件下，加熱，原料中的磷酸鈣與碳反應，磷蒸氣不斷排出，生成脫磷鎢精礦，排出的磷可沉積於密封水循環冷卻箱內，收集得到單質磷，原料中磷資源得到回收；溫度過低，磷難以還原逸出，反應時間延長，溫度過高，反應激烈，影響磷的冷卻收集，在不影響反應的條件下，為節約能源和減少夾帶，真空度優選35、5Pa,反應溫度優選80(T940°C，保溫時間10~40分鐘。
[0025]⑷、二次配料混料
將脫磷鎢精礦與矽鐵、鋁粒、矽石、鐵屑、石灰按比例配料，並置於混料設備充分攪拌混合均勻得到混合料；實踐證明，還原劑矽鐵和鋁粒用量嚴重影響鎢鑰鐵合金的品質，隨配料中矽量的增加，鎢的還原率顯著降低，配料中鋁量增加，鎢、鑰的還原率增加，選用還原劑矽鐵為脫磷鎢精礦重量的0.5飛％、還原劑鋁粒為脫磷鎢精礦的2~10% ;造渣劑矽石選用脫磷鎢精礦重量的f 10%，可得到理想的渣型；為順利熔煉，配比脫磷鎢精礦重量6(T200%的鐵屑，可以使鋼渣良好分離；石灰的加入調整了熔煉體系鹼度，優先選用石灰用量為脫磷鎢精礦重量的0.3~5%。
[0026](5)、還原熔煉
將上述步驟⑷二次配料混料得到的混合料置於冶煉爐中，加熱，還原熔煉，去液體表面熔渣，冷卻，精整，得鎢鑰鐵合金，熔渣冷卻得爐渣。試驗表明，在低於1450°C時，發現合金中渣的夾雜嚴重，合金品質下降，金屬回收率下降，在1450°C以上的熔煉溫度下，二次配料混料得到的混合料能順利熔融，鋼渣易於分離，優選加熱溫度在145(T160(TC ;時間對熔煉的影響不大，合金品位變化小，金屬回收率在保溫10分鐘後達89%，超過30分鐘後，回收率有下降趨勢，綜合考慮能耗和生產效率，控制保溫時間在10~30分鐘；得到的鎢鑰鐵合金中，W1(T30%，Mof 10%，餘量為鐵；針對煉鋼的鎢鑰比例要求，鎢鑰鐵合金的組成優先控制在:W10~20%，Mo3~5%，餘量為鐵。
[0027]實施例:` 原料:低品位鎢精礦，產地河南欒川，化學成分見表1。
[0028]實施過程:原料在8(T200°C脫水1.5小時，粉碎至粒度為100~200目；按鎢精礦、矽石、煤粉重量比為100:28:16的配比，向鎢精礦中加入矽石和煤粉並混合均勻；混合料置於真空還原爐中，在35~95Pa、80(T94(rC條件下加熱30分鐘，真空脫磷，含磷爐氣引入密封水循環冷卻箱使磷蒸汽沉積，收集固態磷，並得到脫磷鎢精礦，脫磷鎢精礦中P < 0.1% ;將脫磷鎢精礦與矽鐵、鋁粒、矽石、鐵屑、石灰按重量比100:0.8:5:3:98:0.8的配比，混合均勻；混合料置於冶煉爐中，在145(Tl600°C加熱1(T30分鐘，還原熔煉，去液體表面熔渣，冷卻，精整，得鎢鑰鐵合金，熔渣冷卻得爐渣。
[0029]實施參數與結果見表2。
[0030]表1鎢精礦的化學成分
【權利要求】
1.一種鎢鑰鐵合金，其特徵在於:所述鎢鑰鐵合金主體元素組成為:W1(T30%，Mo I~10%，餘量為鐵。
2.根據權利要求1所述的鎢鑰鐵合金，其特徵在於:所述鎢鑰鐵合金主體元素組成為:W10~20%，Mo3~5%，餘量為鐵。
3.根據權利要求1所述的鎢鑰鐵合金，其特徵在於:所述鎢鑰鐵合金還含有雜質元素，其雜質元素組成為:碳≤1.0%、P≤0.1%、S≤0.1%、Si ( 1.0%、Mn ( 0.6%。
4.根據權利要求1所述的鎢鑰鐵合金，其特徵在於:所述鎢鑰鐵合金還含有雜質元素，其雜質元素組成為:碳≤1.0%、P ≤0.1%、S ≤0.1%、Si ( 1.0%、Mn ( 0.6%、Cu ( 0.25%、As ( 0.1%、Sb ( 0.05%、Sn ( 0.10%、Al ( 0.1%。
5.—種鶴鑰鐵合金製備方法，其特徵在於:以低品位鶴精礦為原料製備鶴鑰鐵合金，所述鎢精礦含WO3 ( 35%、P5~12%和Mo2~10%，該方法包括以下步驟: ⑴低品位鎢精礦在8(T200°C脫水I~3小時，粉碎至粒度為100~200目； ⑵按鎢精礦、矽石、煤粉重量比為100:8^30:5^20的配比，向鎢精礦中加入矽石和煤粉並混合均勻； ⑶將步驟⑵中得到的混合料置於真空還原爐中，在35~95Pa、80(T940°C條件下加熱1(T40分鐘，真空脫磷，含磷爐氣引入密封水循環冷卻箱使磷蒸汽沉積，收集固態磷，並得到脫磷鎢精礦，控制脫磷鎢精礦中P<0.1% ； ⑷將脫磷鎢精礦與矽鐵、鋁粒、矽石、鐵屑、石灰按重量比100:0.5飛:2^10 =TlO:60^200:0.3~5的配比，混合均勻； (5)將步驟⑷中得到的混合料置於冶煉爐中，升溫至145(Tl60(rC保溫1(T30分鐘，還原熔煉，去液體表面熔渣，冷卻，精整，得鎢鑰鐵合金，熔渣冷卻得爐渣。
6.根據權利要求5的鎢鑰鐵合金製備方法，其特徵在於:所述鎢鑰鐵合金主體元素組成為:Wl(T30%，Mol~10%，餘量為鐵。
【文檔編號】C22C35/00GK103695768SQ201310725151
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】趙維根, 郭培民, 楚慧慧, 趙龍飛 申請人:嵩縣開拓者鉬業有限公司