一种炼钢用氮化硅锰合金及其制备方法技术

一种炼钢用氮化硅锰合金及其制备方法，属于合金技术领域。本发明专利技术的炼钢用氮化硅锰合金的重量百分组成是：Ｍｎ：２５～７５％，Ｓｉ：１０～６０％，Ｎ：１０～３８％，余量为Ｆｅ及其它微量元素。制备方法为：（１）以普通硅锰和普通硅铁为原料或普通硅锰、普通硅铁和金属锰为原料，粉碎过６０目筛，混合均匀后添加占物料重量７～９％的质量浓度为８％的聚乙烯醇水溶液作粘结剂进行湿混，制成粒径为１０～４０ｍｍ的球状物；（２）将球状物装入坩埚内送入推板窑内，通入高纯氮气，并使窑内始终保持１０～７０Ｐａ的正压，１０００～１２５０℃下反应烧结５～７ｈ；（３）逐渐冷却至１００℃以下出炉，得到高氮硅锰合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金
，具体涉及一种用于炼钢、微合金化的硅锰合金 及其制备方法。
技术介绍
在生产HRB400以上级螺纹钢钢筋时， 一般方法是加入钒或铌或钛元素进 行微合金强化钢种。在进行微合金化过程中普遍釆用的是钒氮合金、钒铁合金、 或铌铁合金。以前使用较多是钒氮合金，该合金利用氮保护钒，而使钒收率大 大提高，但由于钒资源有限，钒氮合金生产难度大，价格一直居高不下，因而 钢厂纷纷采用以铌代替钒氮合金，但采用铌铁要求提高轧钢温度，对轧钢设备 而言很难达到这个要求，因而钢筋成品合格率不高，加大了生产成本。在含氮钢钢种中氮能起到固溶强化作用和氮化物沉淀析出强化作用，因而 相继出现了氮化锰铁、氮化铬铁、氮化硅铁，其中氮化锰铁和氮化铬铁的含氮 量《6%，应用价值不大；而氮化硅铁含氮量高，可达到30%以上，但其成粉状， 密度小，很难直接加入钢水中，因而亦很难推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有炼钢用的氮化合金存在的含氮量低应用价值不 大或者由于合金密度小而利用率不高的技术问题，提供一种含氮量高，密度大， 熔点低的氮化硅猛合金。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术的炼钢用氮化硅锰合金，其特征在于它的重量百分组成是 Mn: 25~75% Si: 10~60% N: 10~38%余量为Fe及其它微量元素。炼钢用氮化硅锰合金的制备方法，是按以下步骤进行的 (1)以普通硅锰和普通硅铁为原料或普通硅锰、普通硅铁和金属锰为原料， 按目标配比称重进行配料，粉碎后过60目筛，混合均匀后添加占物料重量7~9%3的质量浓度为8%的聚乙烯醇水溶液作粘结剂进行湿混，制成粒径为10 40mm 的球状物；(2) 将步骤(1)得到的球状物装入坩埚内送入推板窑内，通入高纯氮气， 并使窑内始终保持10 70Pa的正压，1000 1250。C下反应烧结5~7h;(3) 逐渐冷却至IO(TC以下出炉，得到高氮硅锰合金。 本专利技术的氮化硅锰合金，具有以下优点(l)含氮量高，合金含氮量达10%以上；(2)比重大，合金密度达到4.0g/cm3以上，大大超过钢渣密度，熔点低 于钢水温度，而且成球状，因而很方便加入到钢水并溶合于钢中，提高氮的利 用率，从而使锰、硅、氮三者的收率稳定；(3)利用铌、氮强化生产的HRB400级钢筋产品质量稳定，降低了炼钢成本。 具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术作详细说明。 实施例1(1) 以含硅量为18%，含锰量为68%的硅锰合金，含硅量为75%的硅铁合 金为原料，称取硅锰合金760kg，硅铁合金240kg，粉碎后过60目筛，混合均 匀后添加占物料重量7%的(70 kg)质量浓度为8%的聚乙烯醇水溶液作粘结剂 进行湿混，制成粒径为10mm的球状物；(2) 将步骤(1)得到的球状物装入坩埚内送入推板窑内，通入高纯氮气， 并使窑内始终保持10Pa的正压，IOO(TC下反应烧结7h;(3) 逐渐冷却至10(TC以下出炉，得到高氮硅锰合金。 得到合金成份:Mn:44.370/0， si:22.91%， N:25.58%， C:9.8%， P:0.147%， S:0.049%，余量为Fe。实施例2(1) 以含硅量为18%,含锰量为68%的硅锰合金，含硅量为75%的硅铁 合金为原料，称取硅锰合金660kg，硅铁合金440kg，粉碎后过60目筛，混合 均匀后添加占物料重量7.5质量浓度为8%的(88 kg)聚乙烯醇水溶液作粘结剂 进行湿混，制成粒径为20mm的球状物；(2) 将步骤(1)得到的球状物装入坩埚内送入推板窑内，通入高纯氮气， 并使窑内始终保持20Pa的正压，120(TC下反应烧结6.5h;(3) 逐渐冷却至10(TC以下出炉，得到高氮硅锰合金。 得到合金成份:Mn:32.180/0， si:34.37%， N:33.13%， C:0.31%，P:0.076% S:0.03% ，余量为Fe。实施例3(1) 以含硅量为18%，含锰量为68%的硅锰合金，含硅量为75%的硅铁 合金为原料，称取硅锰合金480 kg，硅铁合金520 kg，粉碎后过60目筛，混 合均匀后添加占物料重量9%的(99kg)质量浓度为8%的聚乙烯醇水溶液作粘 结剂进行湿混，制成粒径为30mm的球状物；(2) 将步骤(1)得到的球状物装入坩埚内送入推板窑内，通入高纯氮气， 并使窑内始终保持30Pa的正压，115(TC下反应烧结6h;(3) 逐渐冷却至IO(TC以下出炉，得到高氮硅锰合金。 得到合金成份:Mn:25.30/0， si:60.4%， N:10.5%， C:0.31%， P:0.076%S:0.03% ，余量为Fe。 实施例4(1) 以含硅量为18%，含锰量为68%的硅锰合金，含硅量为75%的硅铁 合金，含锰量为90%的金属锰为原料，称取硅锰合金460kg，硅铁合金240kg， 金属锰300kg，粉碎后过60目筛，混合均匀后添加占物料重量8.5%的(85kg) 质量浓度为8%的聚乙烯醇水溶液作粘结剂进行湿混，制成粒径为40mm的球 状物；(2) 将步骤(1)得到的球状物装入坩埚内送入推板窑内，通入高纯氮气， 并使窑内始终保持40Pa的正压，IIO(TC下反应烧结5.5h;(3) 逐渐冷却至10(TC以下出炉，得到高氮硅锰合金。 得到合金成份:Mn:60.20/0， si:20.9%， N:18.3%， C:0.31%， P:0.076%S:0.03% ，余量为Fe。 实施例5(1) 以含硅量为18%，含锰量为68%的硅锰合金，含硅量为75%的硅铁 合金，含锰量为90%的金属锰为原料，称取硅锰合金300kg，硅铁合金240kg， 金属锰500kg，粉碎后过60目筛，混合均匀后添加占物料重量7%的(72kg) 质量浓度为8%的聚乙烯醇水溶液作粘结剂进行湿混，制成粒径为25mm的球 状物；(2) 将步骤(1)得到的球状物装入坩埚内送入推板窑内，通入高纯氮气， 并使窑内始终保持50Pa的正压，105(TC下反应烧结5.5h;(3) 逐渐冷却至IO(TC以下出炉，得到高氮硅锰合金。得到合金成份:癒:75.3%， si:10.8%， N:12.7%， C:0.31%， P:0.076% S:0.03% ，余量为Fe。 实施例6(1) 以含硅量为18%，含锰量为68%的硅锰合金，含硅量为25%的硅铁 合金为原料，称取硅锰合金900kg，硅铁合金100kg，粉碎后过60目筛，混合 均匀后添加占物料重量8.8%的质量浓度为8%的聚乙烯醇水溶液作粘结剂进行 湿混，制成粒径为35mm的球状物；(2) 将步骤(1)得到的球状物装入坩埚内送入推板窑内，通入高纯氮气， 并使窑内始终保持60Pa的正压，116(TC下反应烧结6h;(3) 逐渐冷却至10(TC以下出炉，得到高氮硅锰合金。 得到合金成份:Mn:45.20/0， si:15.8%， N:38.2%， C:0.31%， P:0.076%S:0.03% ，余量为Fe。 实施例7(1) 以含硅量为18%，含锰量为68%的硅锰合金，含硅量为75%的硅铁 合金，含硅量为90%的金属硅为原料，称取硅锰合金660kg，硅铁合金440kg， 粉碎后过60目筛，混合均匀后添加占物料重量8.4%的(92.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼钢用氮化硅锰合金，其特征在于：它的重量百分组成是：　Ｍｎ：２５～７５％　Ｓｉ：１０～６０％　Ｎ：１０～３８％　余量为Ｆｅ及其它微量元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：仵树仁，徐基民，周钦堂，钱丰收，朱瑞青，
申请(专利权)人：郸城财鑫特种金属有限责任公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]