一种氧化物还原冶炼工模具钢的加工方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化物还原冶炼工模具钢的加工方法，包括以下步骤：备料、预处理冶炼、生产成品钢。特色是利用工模具钢在锻造、轧制高温加热生产过程中的氧化皮，还原冶炼工模具钢，对废物进行了充分利用，而且节省了大量的贵金属合金资源，环境负荷锐减。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属合金的加工方法，具体地说本专利技术涉及一种氧化皮还原冶炼工模具钢的加工方法。属于冶金

技术介绍
在工模具钢厂生产钢材产品的过程中，由于锻造和轧钢前高温加热会使金属发生氧化，形成大量的固体氧化废物，而这些氧化物大都作为废料堆积，污染环境，少量用着脱 磷剂、发热剂成分，其作用与普通氧化铁皮一样；而生产工模具钢产生的氧化废物中含有大 量的贵重合金元素，作为普通用途造成贵重合金较大浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上现实情况，提出一种氧化物还原冶炼工模具钢的加工 方法，将氧化物废物还原冶炼成毛钢锭后再生产工模具钢，从而提高了高合金元素的利用 率，同时减少了合金资源的消耗。基于以上目的，本专利技术是采取以下的技术方案来实现的一种氧化物还原冶炼工 模具钢的加工方法，包括以下步骤A)、备料一按设计配方对氧化皮和所需的原辅材料进行准备；B)、预处理一将工模具钢锻造、轧制高温加热生产过程中产生的氧化皮及所需 要的原辅材料进行烘干，分选，去除杂质；C)、冶炼一用交流电弧炉冶炼，将步骤A)制得的氧化皮和其它原辅材料一并加 入炉中，使之熔化还原，最后浇注成毛钢锭；D)、生产成品钢一将C)步骤获得的毛钢锭再经电弧炉、精炼炉冶炼成成品工模 具钢。由于本专利技术采用了以上技术方案，本专利技术具有以下优点利用工模具钢在锻造、轧 制高温加热生产过程中的氧化皮，还原冶炼工模具钢，对废物进行了充分利用，而且节省了 大量的贵金属合金资源，环境负荷锐减。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一，包括以下步骤A)、备料按配方要求对原辅材料的准备，原辅材料包括氧化皮、碳粉、硅粉、石 灰、萤石、硅铁粉，各材料的配比为，以氧化皮为1，碳粉4%，硅粉5%，石灰1%，萤石0. 3%, 硅铁粉0. 3 %以及普通玻璃0.3%;B)、预处理将氧化皮分选，去除杂质，在100 200°C进行烘干，主要是烘干水分， 气化掉其中的污染物，而耐热类的油类(如皂化油)则用600°C以上温度使其的燃尽，处理后再与碳粉、硅粉按上述比例配料混合并搅拌均勻，以备冶炼之用；C)、冶炼用交流电弧炉，将步骤A)制得的氧化皮和其它原辅材料一并加入炉中，使之熔化，最后浇注成毛钢锭，其具体步骤为Cl)加料分多次加入，第一次向炉内加入混合料，使料层接近炉口为止，由于氧 化皮及其辅材的混合物在固体状态下不导电，因此料加完后在炉料上铺一层铁皮以利于三 相导电；C2)通电一将电极棒下降到铁皮表面后通电，先小功率烘烤，再提升电流使穿井 形成，然后大功率供电使混合料发生熔化和还原反应，在部分熔化后，加二次料适量，同时 通电熔化，重复以上操作，直至达到装炉量为止；C3)脱氧当料会随反应生成的气体喷出时，即向炉内加入萤石，重复多次使料不 再喷出，然后加入石灰调整渣的粘稠度，3-5分钟一次，2-3次，料全熔后，再使用硅铁粉进 行脱氧，最后加入碎玻璃(普通玻璃)进行造渣；C4)出钢脱氧造渣过程中保持通电，出钢前20分钟不再向炉内加料，出钢前先取 样，以便于做化学成分分析，出钢时将炉内上层渣料出尽后再将炉内钢水倒入钢模中，冷却 1. 5小时后脱模即可得毛钢锭。D)、生产成品钢将毛钢锭配入大冶炼炉中，根据成分情况和目标要求配加部分铁 合金进行调整，通过精炼生产出符合要求的工模具钢。经济效益分析工模具钢在锻造和轧钢过程中，都需经过高温加热，由于其工件大，加热温度高， 通常都在大气中进行，因此氧化特别严重，每吨钢氧化损耗通常在5 8%的范围内。以氧 化损耗6%计算，年生产10万吨工模具钢，则氧化损耗为6000吨，平均合金价格以1万元， 而氧化皮还原冶炼的费用为4000元/吨左右，则充分利用氧化皮还原冶炼工模具钢的年利 润为3600万元/年。由此可见经济效益可观，而且节约了大量的贵金属合金资源。实施例二同实施例一的，各材料的重量百分比 为，以氧化皮为1，碳粉10 %，硅粉12 %，石灰18 %，萤石0. 9 %、硅铁粉0.6%以及普通玻璃0.7%。实施例三同实施例一的，各材料的重量百分比 为，以氧化皮为1，碳粉15%，硅粉20%，石灰35%，萤石1. 5%、硅铁粉1. 0%以及普通玻璃1.0%。除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围内。权利要求，包括以下步骤A)、备料---按设计配方进行原辅材料的准备；B)、预处理---将工模具钢锻造、轧制高温加热生产过程中的氧化皮及工模具制造所需要的原辅材料进行烘干，分选，去除杂质；C)、冶炼---用电弧炉冶炼，将步骤A)制得的氧化皮和其它原辅材料按工艺要求加入炉中，使之熔化还原，生产毛钢锭；D)、生产成品钢---将C)步骤获得的毛钢锭再经电弧炉、精炼炉冶炼成成品工模具钢。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述 冶炼步骤具体为Cl)加料---分多次加入，第一次向炉内加入混合料，使料层接近炉口为止，料加完后 在炉料上铺一层铁皮；C2)通电一将电极棒下降到铁皮表面后通电，先小功率烘烤，再提升电流使穿井形 成，然后大功率供电使混合料发生熔化和还原反应，在部分熔化后，加二次料适量，同时通 电熔化，重复以上操作，直至达到装炉量为止；C3)脱氧一当料会随反应生成的气体喷出时，即向炉内加入萤石，重复多次使料不再 喷出，然后加入石灰调整渣的粘稠度，3-5分钟一次，2-3次，料全熔后，再使用硅铁粉进行 脱氧，最后加入碎玻璃进行造渣；C4)出钢一脱氧造渣过程中保持通电，出钢前20分钟不再向炉内加料，出钢前先取样 做化学成分分析，出钢时将炉内上层渣料出尽后再将炉内钢水倒入钢模中，冷却后脱模即 可得毛钢锭。3.根据权利要求1所述的，其特征在于所 述备料步骤中原辅材料的组成成份为氧化皮、碳粉、硅粉、石灰、萤石、硅铁粉，各材料的重 量百分比为，以氧化皮为1，碳粉4-15%，硅粉5-20%，石灰1-35%，萤石0. 3-1. 5%、硅铁粉 0. 3-1. 0%以及普通玻璃0. 3-1. 0%。全文摘要本专利技术涉及，包括以下步骤备料、预处理冶炼、生产成品钢。特色是利用工模具钢在锻造、轧制高温加热生产过程中的氧化皮，还原冶炼工模具钢，对废物进行了充分利用，而且节省了大量的贵金属合金资源，环境负荷锐减。文档编号C21C5/52GK101812566SQ20091002443公开日2010年8月25日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日专利技术者朱小坤, 朱旺龙, 李德辉 申请人:江苏天工工具有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化物还原冶炼工模具钢的加工方法，包括以下步骤：　　Ａ）、备料－－－按设计配方进行原辅材料的准备；　　Ｂ）、预处理－－－将工模具钢锻造、轧制高温加热生产过程中的氧化皮及工模具制造所需要的原辅材料进行烘干，分选，去除杂质；　　Ｃ）、冶炼－－－用电弧炉冶炼，将步骤Ａ）制得的氧化皮和其它原辅材料按工艺要求加入炉中，使之熔化还原，生产毛钢锭；　　Ｄ）、生产成品钢－－－将Ｃ）步骤获得的毛钢锭再经电弧炉、精炼炉冶炼成成品工模具钢。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小坤，朱旺龙，李德辉，
申请(专利权)人：江苏天工工具有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]