【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粉末冶金，具体是一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法。
技术介绍
1、目前，低氧含量不锈钢粉的主流生产方式为气雾化和水雾化法，气雾化法由于一次投入成本高，效率低等因素，生产规模占水雾化的1/10；水雾化法以水为介质，高速冲击熔融金属液流，形成液滴冷凝成粉末颗粒，可制得超细粉末，且水雾化法生产的粉末颗粒球型度低，大部分颗粒形态不规则，具有良好的压缩性和成型性。另外，相比气雾化法，水雾化法的运行成本更低。
2、众所周知，不锈钢粉氧含量越高，粉末的流动性就越差，制备的产品在烧结后孔隙会增多，影响产品性能；而低氧含量的不锈钢粉压制成型的零件密度高，空隙率低，光泽度高，可减少打磨抛光工序，成型材料变形几乎不发生变形。因此，如何降低不锈钢粉氧含量成为了行业研究重点，而水雾化法工艺的技术难点在于雾化前如何降低钢液氧含量，以及保护形成的颗粒不被氧化。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，目的在于在中频炉生产不锈钢粉时，通过分步脱氧、生石灰粘附氧化物，扒渣剂除渣、控制雾化水温加快冷却、雾化氮气保护等措施来降低雾化前钢液中氧含量，以及防止雾化过程中形成的颗粒氧化。
2、为实现其目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，包括以下步骤：
4、步骤一、不锈钢生产原料选择：选取表面干净，氧化程度低的金属原料，以减少杂质引入；
5、步骤二、初次
6、步骤三、二次脱氧：继续投入金属原料总重的50%进行熔炼，金属原料完全熔融后，降低功率至炉膛中钢液不再翻滚，加入硅钙合金ca31si60进行深度脱氧，并使硅钙合金ca31si60完全浸没于钢液中，二次脱氧作用时间1~8min，目的在于脱去形成稳定合金相中的氧含量；
7、步骤四、出炉脱氧：投入剩余金属原料进行熔炼，控制熔炼过程在30min以内完成，熔炼速率5~10kg/min，控制炉温为1550~1620℃，投入金属原料总重0.2%的锰片，目的在于脱去钢液中的碳、硫等有害杂质，锰片与钢液中氧化亚铁反应形成不溶于钢水中的氧化物渣，飘浮于钢水液面后捞出；然后，投入由硅铁合金fesial0.5-a和硅钙合金ca31si60组成的混合脱氧剂进行表面脱氧，表面脱氧作用时间1~10min；
8、步骤五、降温扒渣：脱氧完成，调整中频炉功率为零，停止加热，采用生石灰粉覆盖钢液（完全覆盖钢液即可），与钢液中的硫、磷作用形成浮渣，并起到隔绝氧化保温作用，1~3min后捞出已粘附杂质的生石灰粉，加入扒渣剂除渣，控制出炉温度为1620~1650℃，使用纯水进行水雾化，保证粉末颗粒冷却速率，避免长时间高温接触氧化，出炉雾化前5min向雾化室通入氮气进行保护，一是防止高温产生的氢气造成安全事故，二是减少高温条件下粉末颗粒的接触氧化程度。
9、作为本专利技术技术方案的进一步优选，步骤二所述初次脱氧中，硅铁合金fesial0.5-a的加入量为金属原料总重的0.2～0.5%。
10、进一步地，步骤三所述深度脱氧中，硅钙合金ca31si60的加入量为金属原料总重的0.3～0.6%。
11、进一步地，步骤四所述出炉脱氧中，锰片加入量为金属原料总重的0.2%。
12、进一步地，混合脱氧剂中，硅铁合金fesial0.5-a的量为金属原料总重的0.3～0.7%，硅钙合金ca31si60的量为金属原料总重的0.2~0.5%。
13、进一步地，步骤五降温扒渣中，所述扒渣剂为石川f4扒渣剂（氧化硅和三氧化二铝组成的复合扒渣剂）。
14、进一步地，所述石川f4扒渣剂的加入量为金属原料总重的0.5~1.2%。
15、进一步地，步骤五降温扒渣中，水雾化的水温为20~45℃。
16、进一步地，步骤五降温扒渣中，所述氮气的流速为7l/min。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、1、本专利技术将现有的一次脱氧扒渣生产方法改为分步脱氧扒渣方法，即通过初次脱氧、二次脱氧、出炉脱氧三次脱氧来降低钢液氧含量，初次脱氧加入硅铁合金使不锈钢熔池形成低氧环境，并降低结桥风险；二次脱氧加入硅钙合金去除生成的氧化物质；出炉脱氧加入锰片、硅铁合金、硅钙合金，通过降低功率控温使钢液中氧化物及悬浮渣上浮，进行最终脱氧，采用生石灰覆盖粘附去除已形成的稳定氧化物，并加入由二氧化硅和三氧化二铝组成的石川f4扒渣剂除渣，选择20~45℃纯水进行雾化，保证粉末颗粒冷却速率，避免长时间高温接触氧化，雾化室配备氮气保护，防止金属粉末与空气接触氧化。
19、综上，本专利技术采用分步脱氧法，分三次降低钢液中的氧含量，确保雾化前金属钢液氧含量降至最低，然后用生石灰粘附氧化物，并通过控制炉温、石川f4扒渣剂除渣，将钢液中悬浮氧化物彻底去除，接着通过控制出炉温度，避免过高温金属与空气接触剧烈氧化，最后通过控制雾化水温加快冷却、采用雾化氮气保护等措施来降低雾化过程金属氧化，通过本专利技术方法脱氧扒渣后制备的不锈钢粉氧含量在1000~2500ppm之内，有利于不锈钢粉烧结致密，成型材料收缩变形几率降低，粒度d10：2~4µm，d50：7~10µm，d90：19~35µm，粉末球型度好。
20、2、本方法操作简单，适合低氧不锈钢大规模生产下的脱氧扒渣，扒渣后的钢液明亮，生产的不锈钢粉末纯度高、氧含量低、球型度好，粒度为1~35μm，可用于镍基、铜基、铁基合金粉末生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，步骤二所述初次脱氧中，硅铁合金FeSiAl0.5-A的加入量为金属原料总重的0.2～0.5%。
3.如权利要求1所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，步骤三所述二次脱氧中，硅钙合金Ca31Si60的加入量为金属原料总重的0.3～0.6%。
4.如权利要求1所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，步骤四所述出炉脱氧中，锰片加入量为金属原料总重的0.2%。
5.如权利要求4所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，混合脱氧剂中，硅铁合金FeSiAl0.5-A的量为金属原料总重的0.3～0.7%，硅钙合金Ca31Si60的量为金属原料总重的0.2~0.5%。
6.如权利要求1所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，步骤五降温扒渣中，所述扒渣剂为石川F4扒渣剂。
7.
8.如权利要求6或7所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，步骤五降温扒渣中，水雾化的水温为20~45℃。
9.如权利要求8所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，步骤五降温扒渣中，所述氮气的流速为7L/min。
...【技术特征摘要】
1.一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，步骤二所述初次脱氧中，硅铁合金fesial0.5-a的加入量为金属原料总重的0.2～0.5%。
3.如权利要求1所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，步骤三所述二次脱氧中，硅钙合金ca31si60的加入量为金属原料总重的0.3～0.6%。
4.如权利要求1所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，步骤四所述出炉脱氧中，锰片加入量为金属原料总重的0.2%。
5.如权利要求4所述的一种用于水雾化生产低氧不锈钢粉的脱氧扒渣方法，其特征在于，混合脱氧剂中，硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵栋财，颜智宏，王万俊，徐江山，黄正元，宋谋通，冯泽树，马鑫，崔焕旭，宁明山，许兴元，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。