制造具有所需的含量的锰、镍、钼的铁铬合金的方法技术

制造具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金的方法，包括提供包含含铁和铬的材料的团聚的或微细的进料材料以及下列中的至少一种的步骤：含锰原料、含镍原料和含钼原料，其含量足以提供0.0‑70.0重量％的锰含量；0.0‑50.0重量％的镍含量；任选的0.0‑40.0重量％的钼含量。因此，熔炼进料与还原剂和助熔剂材料一起熔炼，以获得具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金，其可用于例如制造不同不锈钢钢种。

Method for manufacturing ferrochromium alloys with required manganese, nickel and Molybdenum Contents

Methods for manufacturing ferrochromium alloys with the required content of manganese, nickel and molybdenum include providing aggregated or fine feed materials containing iron and chromium and at least one of the following steps: raw materials containing manganese, nickel and molybdenum, which are sufficient to provide manganese content of 0.0 70.0 wt%; nickel content of 0.0 50.0 wt%; optional weight of 0.0 40.0 wt % Molybdenum content. Therefore, the melting feed is melted together with the reductant and flux materials to obtain ferrochromium alloys with the required content of manganese, nickel and molybdenum, which can be used, for example, in the manufacture of different stainless steel grades.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造具有所需的含量的锰、镍、钼的铁铬合金的方法本专利技术涉及一种制造具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金的方法。在本文中，“所需的”是指由本方法得到的铁铬合金的组成。不锈钢的主要成分是铁和铬，并且取决于不锈钢的类型，另外还有镍、锰和钼中的至少一种。不锈钢通常分为铁素体(例如AISI400)，奥氏体(例如AISI200、300)和双相系列。双相不锈钢具有来自铁素体和奥氏体钢的性能。不锈钢中的铬含量超过10.5重量％。某些钢种的不锈钢还包含锰，例如200系列，其中镍至少部分地被锰取代。锰源通常是锰铁合金、硅锰合金或电解锰。奥氏体300系列不锈钢中的镍含量最多为8-12重量％，但不同钢种之间存在差异。例如，在200系列中，镍含量较低，通常为0-7重量％，并且在某些特殊不锈钢中，最高为30重量％。镍是一种昂贵的原料，其可获量和价格随时间而变化。用于不锈钢制造中的镍源通常是耐酸废料、镍铁和纯镍阴极。钢具有良好的可回收性，不锈钢制造的重要部分基于不锈钢和碳钢废料。然而，在本方法中，还需要关键元素的新鲜进料以获得所需的钢种并且用于稀释钢的再循环中富化的可能杂质。作为来自废金属的贫300系列不锈钢的熔炼配合料的例子可为如下：50重量％的300系列废料(18重量％的Cr、8重量％的Ni、1重量％的Mn)；30重量％的碳钢废料(主要是Fe)；14重量％的高碳FeCr(7重量％的C，65重量％的Cr)；4重量％的镍团块(主要是Ni)和1重量％的高碳FeMn(7重量％，65重量％的Mn)。该混合物的最后组成中有约18重量％的Cr、8重量％的Ni、1重量％的Mn和1重量％的C。铬形成氧化铬表面膜，使不锈钢耐腐蚀。在高温下，铬也会增加抗鳞性(scalingresistance)。镍稳定奥氏体结构并提高延展性，使不锈钢更容易成形。镍还提高高温强度和耐腐蚀性，特别是在工业和海洋环境、化学、食品和纺织加工行业。锰在室温或接近室温下促进奥氏体的稳定性并改善热轧性能。添加最高2重量％的锰对强度、延展性和韧性没有影响。锰作为200系列钢种的奥氏体不锈钢中镍的部分或完全替代品是重要的。钼提高耐腐蚀性、高温下的强度和抗蠕变性。特别是在氯化物环境中它扩大了钝态范围，抵消了形成凹痕的倾向。本专利技术的一个目的是提供一种制造具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金的改进方法，其特征在于所需元素如铬、铁、锰、镍和钼的高回收率。已经认识到，生产具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金是降低任何不锈钢的生产成本的最合理方式。电能消耗的最小化以及从工艺设备中获得最大容量改善了不锈钢生产的利润率和竞争力。与不锈钢合金化步骤中使用的典型资源相比，本专利技术能够使用更便宜的锰、镍和钼源。已经发现，在生产团聚物时向含铁和铬的材料中添加含锰、镍和钼的原料有利于制造相应的热处理的团聚物和制造相应的铁铬锰镍钼合金。出于本描述的目的，在“具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金”中涉及的术语缩写为“FeCrMn”、“FeCrNi”、“FeCrMo”、“FeCrNiMo”、“FeCrMnMo”、“FeCrMnNi”和“FeCrMnNiMo”。铁铬合金通常还含有碳、硅以及在还原和高温条件下作为氧化物形式较不稳定并且在熔炼条件下不会蒸发的其他元素。本专利技术涉及一种制造具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金的方法，其中该方法包括以下步骤：-提供包含含铁材料和含铬材料和任选的含锰原料、任选的含镍原料和任选的含钼原料的进料混合物；-所述进料混合物含有的含铁材料和含铬材料的量足以在进料混合物中提供5-75重量％的铁含量，且足以在进料混合物中提供5-70重量％的铬含量；-所述进料混合物含有的含锰原料的量足以在进料混合物中提供0-70重量％的锰含量；-所述进料混合物含有的含镍原料的量足以在进料混合物中提供0-50重量％的镍含量；-所述进料混合物含有的含钼原料的量足以在进料混合物中提供0-40重量％的镍含量；-将进料混合物与还原剂和助熔剂混合以获得熔炼进料；和-在熔炼容器中熔炼所述熔炼进料以获得具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金。所述进料混合物可含有的含铁材料的量足以在进料混合物中提供5-75重量％的铁含量，优选在进料混合物中提供10-50重量％的铁含量，更优选在进料混合物中提供10-45重量％的铁含量，甚至更优选在进料混合物中提供10-30重量％的铁含量。所述进料混合物可含有的含铬材料的量足以在进料混合物中提供5-70重量％的铬含量，优选在进料混合物中提供12-50重量％的铬含量，更优选在进料混合物中提供12-35重量％的铬含量。所述进料混合物可含有的含锰原料的量足以在进料混合物中提供0.01-70重量％的锰含量；优选在进料混合物中提供0.01-40重量％的锰含量，更优选在进料混合物中提供0.01-30重量％的锰含量，甚至更优选在进料混合物中提供0.01-25重量％的锰含量。所述进料混合物可含有的含镍原料的量足以在进料混合物中提供0.01-50重量％的镍含量；优选在进料混合物中提供0.01-30重量％的镍含量，更优选在进料混合物中提供0.01-25重量％的镍含量，甚至更优选在进料混合物中提供0.01-20重量％的镍含量。所述进料混合物可含有的含钼原料的量足以在进料混合物中提供0.01-40重量％的钼含量，优选在进料混合物中提供0.01-30重量％的钼含量，更优选在进料混合物中提供0.01-10重量％的钼含量。熔炼进料可为团聚的形式或未团聚的形式或它们的混合物。在一些不锈钢钢种中，铜和/或铌(也称为钶Columbium)也以少量合金化(在主要钢种的不锈钢中，铜是杂质)。为了增加合金的铜和铌含量，含铜原料也可以作为团聚的进料或作为微细的进料而被加入到熔炼中。进料混合物可以含有的含铜原料的量足以在进料混合物中提供0.01-30重量％，优选0.5-30重量％，更优选0.5-10重量％，最优选0.5-5重量％的铜含量。进料混合物可以含有的含铌(也称为钶Columbium)原料的量足以在进料混合物中提供0.01-30重量％，优选0.5-30重量％，更优选0.5-10重量％，最优选0.5-5重量％的铌含量。铜被添加到不锈钢中以增加其对某些腐蚀性环境的抵抗性。铜还降低了对应力腐蚀开裂的敏感性并提供了时效硬化效果。铌与碳结合降低了对晶间腐蚀的敏感性。铌充当晶粒细化剂并促进了铁素体的形成。熔炼进料中的锰、镍和钼的含量可根据最终产品(不锈钢)的要求进行选择，以便在不锈钢的接着的精炼阶段(吹炼、合金化)中使传统(通常昂贵)的合金元素的消耗最小化。所产生的具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金也可以在下游工艺步骤中随后利用废料添加和/或与传统合金物质合金化来精炼和/或稀化。各不锈钢钢种的组成实例示于表1-4中。在根据本专利技术的方法中使用的所有原料可以含有某些杂质(典型的造渣剂)，例如Al2O3、MgO、CaO、SiO2和与它们类似的氧化物。在常规的FeCr熔炼中使用的铬铁精矿和助熔剂中也含有类似的化合物。因此，当引导至熔炼阶段时，不需要从原料中除去这些杂质。与使用传统不锈钢生产中使用的高度精炼的合金元素(例如FeMn、SiMn、FeNi或FeMo)相比，这使得能够使用低成本的锰、镍和钼源。根据本专利技术，减少了传统合金元素的消耗。含锰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制造具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金的方法，包括以下步骤：‑提供包含含铁材料和含铬材料和任选的含锰原料、任选的含镍原料和任选的含钼原料的进料混合物；‑所述进料混合物含有的含铁材料和含铬材料的量足以在进料混合物中提供5‑75重量％的铁含量，且足以在进料混合物中提供5‑70重量％的铬含量；‑所述进料混合物含有的含锰原料的量足以在进料中提供0‑70重量％的锰含量；‑所述进料混合物含有的含镍原料的量足以在进料中提供0‑50重量％的镍含量；‑所述进料混合物含有的含钼原料的量足以在进料中提供0‑40重量％的钼含量；‑将进料混合物与还原剂和助熔剂混合以获得熔炼进料；和‑在熔炼容器中熔炼所述熔炼进料以获得具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.11 FI 201655801.制造具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金的方法，包括以下步骤：-提供包含含铁材料和含铬材料和任选的含锰原料、任选的含镍原料和任选的含钼原料的进料混合物；-所述进料混合物含有的含铁材料和含铬材料的量足以在进料混合物中提供5-75重量％的铁含量，且足以在进料混合物中提供5-70重量％的铬含量；-所述进料混合物含有的含锰原料的量足以在进料中提供0-70重量％的锰含量；-所述进料混合物含有的含镍原料的量足以在进料中提供0-50重量％的镍含量；-所述进料混合物含有的含钼原料的量足以在进料中提供0-40重量％的钼含量；-将进料混合物与还原剂和助熔剂混合以获得熔炼进料；和-在熔炼容器中熔炼所述熔炼进料以获得具有所需的含量的锰、镍和钼的铁铬合金。2.根据权利要求1的方法，其中所述进料混合物含有的含锰原料的量足以在进料混合物中提供0.01-70重量％的锰含量；优选在进料混合物中提供0.01-40重量％的锰含量，更优选在进料混合物中提供0.01-30重量％的锰含量，甚至更优选在进料混合物中提供0.01-25重量％的锰含量。3.根据权利要求1或2的方法，其中含锰原料包括氧化锰、氢氧化锰、金属锰、碳酸锰、硫化锰、硫酸锰、类似化合物和它们的任何混合物中的任何一种。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中所述进料混合物含有的含镍原料的量足以在进料混合物中提供0.01-50重量％的镍含量，优选在进料混合物中提供0.01-30重量％的镍含量，更优选在进料混合物中提供0.01-25重量％的镍含量，更优选在进料混合物中提供0.01-20重量％的镍含量。5.根据权利要求4的方法，其中含镍原料包括氢氧化镍、碳酸镍、金属镍、氧化镍、硫化镍、硫酸镍、硫化镍精矿焙烧后的镍煅烧产物、类似化合物和它们的任何混合物中的任何一种。6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中所述进料混合物含有的含钼原料的量足以在进料混合物中提供0.01-40重量％的钼含量，优选在进料混合物中提供0.01-30重量％的钼含量，更优选在进料混合物中提供0.01-10重量％的钼含量。7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中含钼原料包括氧化钼、金属钼、氢氧化钼、硫化钼、硫酸钼、钼盐、类似化合物和它们的任何混合物中的任何一种。8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述进料混合物含有的含铜原料的量足以提供0.01-30重量％，优选0.5-30重量％，更优选0.5-10重量％，最优选为0.5-5重量％的铜含量。9.根据权利要求8的方法，其中含铜原料包括氧化铜、氢氧化铜、硫化铜、金属铜、硫酸铜、类似化合物和它们的任何混合物中的任何一种。10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中所述进料混合物含有的含铌原料的量足以提供0.01-30重量％，优选0.5-30重量％，更优选0.5-10重量％，最优选为0.5-5重量％的铌含量。11.根据权利要求10的方法，其中含铌原料包括氧化铌、氢氧化铌、金属铌、硫化铌、硫酸铌、类似化合物和它们的任何混合物中的任何一种。12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中所述进料混合物以团聚物形式提供，例如以颗粒、烧结物或团块的形式或以未团聚的细粒形式或以块状矿石的形式或以它们的混合物的形式提供。13.根据权利要求1-12中任一项的方法，其中还原剂包括冶金焦炭、焦炭、无烟煤、煤或任何其他含碳材料或它们的混合物中的至少一种。14.根据权利要求1-13中任一项的方法，其中助熔剂包括含硅、铝、钙和镁的材料中的至少一种。15.根据权利要求1-14中任一项的方法，其中助熔剂是石英、铝矾土、橄榄石、硅灰石、石灰、白云石和火法冶金渣料或它们的任何混合物中的任何一种。16.根据权利要求1-15中任一项的方法，其中熔炼容器是AC、DC或感应电炉或气体加热炉或可氧化物质加热炉的炉容器。17.根据权利要求1-16中任一项的方法，其中所述进料混合物含有的含铁材料的量足以在进料混合物中提供5-75重量％的铁含量，优选在进料混合物中提供10-50重量％的铁含量，更优选在进料混合物中提供10-45重量％的铁含量，甚至更优选在进料混合物中提供10-30重量％的铁含量。18.根据权利要求1-17中任一项的方法，其中所述进料混合物含有的含铬材料的量足以在进料混合物中提供5-70重量％的铬含量，优选在进料混合物中提供12-50重量％的铬含量，更优选在进料混合物中提供12-35重量％的铬含量。19.根据权利要求1-18中任一项的方法，其中所述进料混合物以质量百分比计含有：·1.5-35重量％，优选2-25重量％，更优选2-20重量％的Mn，·低于30重量％的Ni，·低于30重量％的Mo，·低于30重量％的Cu，和·低于30重量％的Nb。20.根据权利要求1-18中任一项的方法，其中所述进料混合物以质量百分比计含有：·1.0-30重量％，优选2-26重量％，更优选2-24重量％，最优选2-20重量％的Ni，·低于35重量％的Mn，·低于30重量％的Mo，·低于30重量％的Cu，和·低于30重量％的Nb。21.根据权利要求1-18中任一项的方法，其中所述进料混合物以质量百分比计含有：·0.5-30重量％，优选1-10重量％，更优选1-5重量％的Mo，·低于35重量％的Mn，·低于30重量％的Ni，·低于30重量％的Cu，和·低于30重量％的Nb。22.根据权利要求1-18中任一项的方法，其中所述进料混合物以质量百分比计含有：·0.5-30重量％，优选1-10重量％，更优选1-5重量％的Cu，·低于35重量％的Mn，·低于30重量％的Ni，·低于30重量％的Mo，和·低于30重量％的Nb。23.根据权利要求1-18中任一项的方法，其中所述进...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·马克拉，P·帕洛瓦拉，S·皮斯拉，J·萨仁玛，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI