环保型铁基材料及其制品、应用制造技术

本发明专利技术涉及材料领域，具体地本发明专利技术涉及环保型铁基材料及其制品、应用。具体公开了一种环保型铁基材料，以重量份计，至少包括以下制备原料：铁料100份；含硅还原剂50～300份。

Environmental protection type iron base material and its product and Application

The invention relates to the material field, in particular to the environmental protection type iron base material, the product and the application thereof. The environmental protection type iron base material is specifically disclosed, and at least 100 raw materials are prepared by weight meter: 50~300 iron material and a silicon containing reducing agent.

【技术实现步骤摘要】
环保型铁基材料及其制品、应用
本专利技术涉及材料领域，具体地本专利技术涉及环保型铁基材料及其制品、应用。
技术介绍
传统生产硅铁的主要原料是硅石、钢屑和焦炭，而钢屑作为冶炼硅铁合金的重要原材料，每年的消耗量在200万t左右，而产量却只有180万t左右。近年来受电价、矿石、普碳钢屑价格上涨及产能过剩等因素的影响，铁合金企业面临着举步维艰的局面。因此，采用廉价的原材料代替传统工艺材料是铁合金将来必定的发展方向。另一方面我国低品位赤铁矿资源十分丰富，大量嵌布粒度细微、嵌布关系复杂、杂质含量高、可选性差的贫铁矿资源处于开发利用研究阶段，因而，非常有必要研发出一种环保型铁基材料。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种环保型铁基材料，以重量份计，至少包括以下制备原料：铁料100份；含硅还原剂50～300份。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述铁料选自：钢屑、双光铁料、热轧铁料、麻面铁料、单光铁料、镀铁料、氧化铁皮、铁屑、铁锈、氧化铁、云母氧化铁、氧化铁红、铁丹、铁粉、氢氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁中的一种或几种的混合。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述含硅还原剂选自：硅烷、二氧化硅、碳化硅、硅化石墨中的任意一种或几种的混合。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述环保型铁基材料中还包括10～200份重量份硫磺胶。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述硫磺胶，以重量份计，至少包括以下组分：作为本专利技术一种优选的技术方案，所述纳米二氧化硅为铁修饰纳米二氧化硅。本专利技术的第二个方面提供了上述环保型铁基材料在3D打印领域中的应用。本专利技术的第三个方面提供了一种铁路坠砣，所述铁路坠砣通过上述环保型铁基材料制备得到。本专利技术的第四个方面提供了一种铁路坠砣的制备方法，至少包括以下步骤：(1)按照坠砣的形体特征制作铁骨架和模板；(2)借助模板定位铁骨架将环保型铁基材料浇注、固化成型。本专利技术的第五个方面提供了环保型铁基材料在铁路、交通、电气、机械领域的中的应用。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本专利技术不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种环保型铁基材料，以重量份计，至少包括以下制备原料：铁料100份；含硅还原剂50～300份。在一种更优选的实施方式中，所述的环保型铁基材料，以重量份计，至少包括以下制备原料：铁料100份；含硅还原剂100～200份。在一种最优选的实施方式中，所述的环保型铁基材料，以重量份计，至少包括以下制备原料：铁料100份；含硅还原剂150份。铁料本专利技术中，所述铁料是指包括含铁的一切物料，可以列举的有：钢屑、双光铁料、热轧铁料、麻面铁料、单光铁料、镀铁料、氧化铁皮、铁屑、铁锈、氧化铁、云母氧化铁、氧化铁红、铁丹、铁粉、氢氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁等。在一种优选的实施方式中，所述铁料选自：钢屑、双光铁料、热轧铁料、麻面铁料、单光铁料、镀铁料、氧化铁皮、铁屑、铁锈、氧化铁、云母氧化铁、氧化铁红、铁丹、铁粉、氢氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁中的一种或几种的混合。所述氧化铁皮是氧和铁两种元素的扩散过程，氧由表面向铁的内部扩散，而铁则向外部扩散。外层氧的浓度大，铁的浓度小，生成铁的高价氧化物；内层铁的浓度大，而氧的浓度小，生成氧的低价氧化物。所以氧化铁皮的结构是分层的。钢材锻造和热轧热加工时，由于钢铁和空气中氧的反应，常会大量形成氧化铁皮，造成堆积，浪费资源。如果对这些资源合理利用，可以降低生产成本，同时可以起到环保节能作用。氧化铁皮的主要成分是Fe2O3、Fe3O4、FeO。其中，氧化铁皮最外层为Fe2O3，约占氧化铁皮厚度10％，阻止氧化作用；中间为Fe3O4，约50％，最里面与铁相接触为FeO，约40％。一般氧化铁皮的层次有三层：最外一层为Fe2O3，约占整个氧化铁皮厚度的10％，其性质是：细腻有光泽、松脆、易脱落；并且有阻止内部继续剧烈氧化的作用；第二层是Fe2O3和FeO的混合体，通常写成Fe3O4，约占全部厚度的50％；与金属本体相连的第三层是FeO，约占氧化铁皮厚度的40％，FeO的性质发粘，粘到钢料上不易除掉。氧化铁皮可分为一次氧化铁皮、二次氧化铁皮、三次氧化铁皮和红色氧化铁皮。一次氧化铁皮：钢在热轧前，往往要在1100～1300℃加热和保温。在此温度下，钢表面于高温炉气接触发生氧化反应，生成1～3mm厚的一次鳞以及由粗轧侧压不充分、除鳞不彻底所致。该一次鳞也称为一次氧化铁皮。一次鳞的内部存在有较大的空穴，一次氧化铁皮为灰黑色鳞层，呈片状覆盖在钢板表面。鳞层主要成分由磁铁矿(Fe3O4)组成。二次氧化铁皮：热轧钢坯从加热炉出来后，经高压水除去一次鳞后，即表面氧化铁皮脱落，进行粗轧。在短时间的粗轧过程中钢坯表面与水和空气接触,钢坯表面产生了二次鳞，也称为一次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型铁基材料，其特征在于，以重量份计，至少包括以下制备原料：铁料            100份；含硅还原剂      50～300份。

【技术特征摘要】
1.一种环保型铁基材料，其特征在于，以重量份计，至少包括以下制备原料：铁料100份；含硅还原剂50～300份。2.如权利要求1所述的环保型铁基材料，其特征在于，所述铁料选自：钢屑、双光铁料、热轧铁料、麻面铁料、单光铁料、镀铁料、氧化铁皮、铁屑、铁锈、氧化铁、云母氧化铁、氧化铁红、铁丹、铁粉、氢氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁中的一种或几种的混合。3.如权利要求1所述的环保型铁基材料，其特征在于，所述含硅还原剂选自：硅烷、二氧化硅、碳化硅、硅化石墨中的任意一种或几种的混合。4.如权利要求1～3所述的环保型铁基材料，其特征在于，所述环保型铁基材料中还包括10～200份重量份硫磺胶。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：及海峰，及慧芳，及海涛，
申请(专利权)人：河北新华高压电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13