一种氮化合金重熔加密方法及其系统技术方案

本发明专利技术属于金属熔炼领域，具体涉及一种氮化合金重熔加密方法及其系统。所述氮化合金重熔加密方法，包括：(1)将掺有增强剂的低密度氮化合金放入变频感应炉中，于氮气气氛下进行冶炼；(2)到达冶炼终点后，在氮气气氛下将部分合金液浇铸入锭模；(3)在氮气气氛下将合金锭模运至精整跨并冷却。本发明专利技术的氮化合金重熔加密方法，可以有效提高合金的密度和强度，降低含水率，满足下游钢铁工业用户的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化合金重熔加密方法及其系统
本专利技术属于金属熔炼领域，具体涉及一种氮化合金重熔加密方法及其系统。
技术介绍
氮在钢中主要起固溶强化和时效沉淀强化作用，因此是一种重要的合金化元素。钢中掺入部分氮后，强度、硬度、耐磨性和抗蚀性等都有所提高，是一种优良的工程材料，因此，广泛应用于交通运输、化学工业、生物医疗、运动器械等领域。在炼钢时加入氮化合金是主流的渗氮方式。目前，氮化合金的生产方法很多，采用的设备、工艺流程及参数不尽相同，各厂家的产品质量参差不齐，普遍存在低密度、低强度、含水率较高等问题，若直接将之用于钢铁工业则影响钢水的吸收率，因此需要进一步处理。目前，不少厂家采用电渣重熔炉对氮化合金进行重熔，利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼。然而，这种方式合金熔化速度慢，烧损大，电耗也比较高，此外，还需要引入额外的造渣剂，增加了成本。近年来，感应加热技术由于具备加热速度快、生产效率高、节能、无污染等特点，越来越受到广大厂家的关注和青睐。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种氮化合金重熔加密方法及其系统。具体的，本专利技术的一种氮化合金重熔加密方法，包括：(1)将掺有增强剂的低密度氮化合金放入变频感应炉中，于氮气气氛下进行冶炼；(2)到达冶炼终点后，在氮气气氛下将部分合金液浇铸入锭模；(3)在氮气气氛下将合金锭模运至精整跨并冷却。上述的氮化合金重熔加密方法，所述增强剂为铁粉。上述的氮化合金重熔加密方法，所述低密度氮化合金为硅系列、锰系列、钒系列、铬系列中的一种。上述的氮化合金重熔加密方法，所述低密度氮化合金为氮化硅铁、氮化锰铁、氮化硅锰、氮化钒铁、氮化硅钒、钒氮合金、氮化铬铁中的一种。上述的氮化合金重熔加密方法，步骤(2)中，液压倾炉，在氮气气氛下将85％-90％的合金液浇铸入锭模。上述的氮化合金重熔加密方法，所述氮气的纯度≥99.99％。上述的氮化合金重熔加密方法，所述冶炼的温度为1250～2100℃，冶炼时长为12～30min·t-1。上述的氮化合金重熔加密方法，所述冶炼终点的判断标准为合金全部熔化完毕，炉压趋于稳定无明显变化。另一方面，本专利技术的氮化合金重熔加密系统，用于实施上述的氮化合金重熔加密方法，包括：变频感应炉，用于冶炼低密度氮化合金；锭模，用于浇铸氮化合金钢液并凝固成锭；溜槽，位于所述变频感应炉与所述锭模之间，用于将氮化合金钢液由所述变频感应炉引流至所述锭模；浇铸通氮管道，位于所述溜槽的一侧，用于向所述溜槽吹入氮气；锭模通氮管道，位于所述锭模的一侧，用于向所述锭模吹入氮气。上述的氮化合金重熔加密系统，还包括：小车，用于运送所述锭模；钢轨及卷扬机，位于所述小车的下方以牵引所述小车；除尘系统，位于氮化合金重熔加密系统的上部，用于除去高温含尘烟气。本专利技术的技术方案具有如下的有益效果：(1)本专利技术的氮化合金重熔加密方法，可以有效提高合金的密度和强度，降低含水率，满足下游钢铁工业用户的需求；(2)本专利技术的氮化合金重熔加密系统通过采用感应加热技术，具备加热速度快、生产效率高、节能、无污染等特点。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。图1为本专利技术的氮化合金重熔加密系统示意图。符号说明：1为感应炉；2为溜槽；3为锭模；4为小车；5为钢轨；6为卷扬机；7为除尘罩；8为除尘烟道；9为浇铸通氮管道；10为锭模通氮管道。具体实施方式为了充分了解本专利技术的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本专利技术作详细说明。本专利技术的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。具体的，本专利技术的氮化合金重熔加密方法，包括：(1)将掺有增强剂的低密度氮化合金放入变频感应炉中，于氮气气氛下进行冶炼；(2)到达冶炼终点后，在氮气气氛下将部分合金液浇铸入锭模；(3)在氮气气氛下用小车将合金锭模运至精整跨直至冷却。本专利技术的氮化合金重熔加密方法，可以有效提高合金的密度和强度，降低含水率，满足下游钢铁工业用户的需求。在一些优选的具体实施方式中，本专利技术的氮化合金重熔加密方法，包括：(1)将掺有增强剂的低密度氮化合金放入变频感应炉中，于氮气气氛下进行冶炼。变频感应炉为利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉。所述变频感应炉的炉内衬采用石墨材质，以石墨内壁为主发热体，铁粉为次发热体，通过辐射传热、传导传热的方式将热能传递给氮化合金，进行加热熔化操作。在冶炼过程中，由于炉料的阻抗会随其温度、密度的不断变化而变化。本专利技术通过采用变频感应炉，可以自动调节频率，保证感应炉在一定的功率下工作。其中，感应炉变频电源系统采用闭式蒸馏水冷却，炉体采用闭式软化水冷却，对于滤波电容器、补偿电容器、炉体磁轭等部件，则采用自然冷却的方式，这样可节省3％～5％左右的电能。其中，所述增强剂为铁粉，通过在氮化合金中掺入铁粉，有助于保持以及略微提高氮化合金的含氮量，成品体积也有所减小，从而获得较为可观的密度和强度。优选的，以所述低密度氮化合金的质量为基准，所述增强剂的掺入量为0-5％。当所述增强剂的掺入量大于5％时，则会给产品的含钒量带来很大影响，降低合金品质。优选的，所述氮气在通电前向炉内通入，进一步优选的，所述氮气的纯度在99.99％以上，所述氮气的流量为0.2～0.35m3/(min·t)。本专利技术在变频感应炉进行冶炼过程中，在炉内通入氮气，可以防止氮化合金高温下的氧化，提高氮化物的稳定性，同时在一定程度上提高其含氮量。优选的，所述冶炼的温度为1250～2100℃，冶炼时长为12～30min·t-1。其中，所述低密度氮化合金为硅系列、锰系列、钒系列、铬系列中的一种。优选的，所述低密度氮化合金为氮化硅铁、氮化锰铁、氮化硅锰、氮化钒铁、氮化硅钒、钒氮合金、氮化铬铁中的一种。(2)到达冶炼终点后，在氮气气氛下将部分合金液浇铸入锭模。优选的，到达冶炼终点后，所述变频感应炉的液压系统工作，将炉体倾翻使部分合金液沿溜槽浇铸入锭模，当炉内剩余10％-15％的合金液时，停止浇铸，炉体翻至原位。本专利技术通过预留10％-15％的合金液，可以减少炉内负荷的变动，使得下炉冶炼初期就可以投入高的电力，缩短合金熔化时间。其中，所述冶炼终点的判断标准为：合金全部熔化完毕，炉压趋于稳定无明显变化。优选的，所述氮气的纯度≥99.9％，所述氮气通过浇铸通氮管道对浇铸区域中合金液流经的地方持续吹送，以防止合金液被氧化。(3)在氮气气氛下用小车将合金锭模运至精整跨直至冷却。其中，所述氮气的纯度≥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化合金重熔加密方法，其特征在于，包括：/n(1)将掺有增强剂的低密度氮化合金放入变频感应炉中，于氮气气氛下进行冶炼；/n(2)到达冶炼终点后，在氮气气氛下将部分合金液浇铸入锭模；/n(3)在氮气气氛下将合金锭模运至精整跨并冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种氮化合金重熔加密方法，其特征在于，包括：
(1)将掺有增强剂的低密度氮化合金放入变频感应炉中，于氮气气氛下进行冶炼；
(2)到达冶炼终点后，在氮气气氛下将部分合金液浇铸入锭模；
(3)在氮气气氛下将合金锭模运至精整跨并冷却。


2.根据权利要求1所述的氮化合金重熔加密方法，其特征在于，所述增强剂为铁粉。


3.根据权利要求1所述的氮化合金重熔加密方法，其特征在于，所述低密度氮化合金为硅系列、锰系列、钒系列、铬系列中的一种。


4.根据权利要求3所述的氮化合金重熔加密方法，其特征在于，所述低密度氮化合金为氮化硅铁、氮化锰铁、氮化硅锰、氮化钒铁、氮化硅钒、钒氮合金、氮化铬铁中的一种。


5.根据权利要求1所述的氮化合金重熔加密方法，其特征在于，步骤(2)中，液压倾炉，在氮气气氛下将85％-90％的合金液浇铸入锭模。


6.根据权利要求1所述的氮化合金重熔加密方法，其特征在于，所述氮气的纯度≥99.99％。


7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕韬，李秦灿，于洪翔，
申请(专利权)人：中冶东方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37