[发明专利]一种铬镍硅金属硅化物合金材料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种铬镍硅金属硅化物合金材料及其生产工艺。

背景技术

铬镍合金是铬铁合金及镍铁合金的延深产品，也是不锈钢冶炼工艺流程的中间产品。目前不锈钢冶炼一般是采用电炉或转炉作为初炼炉，用废钢、不锈钢返回料、铬铁及镍铁合金及铁水作为原料。由于电炉冶炼过程加入的铁水温度较低，在大功率吹氧条件下难以实现脱碳保铬。而采用转炉冶炼，当熔池中铬含量已达到17％以上，而熔池碳仅为2.8％以下，其脱碳氧化放热不足以将熔池温度加热到出钢温度。而现有金属耐磨材料(如高锰钢、工具钢等)往往不耐高温氧化，不耐磨损和不耐腐蚀。因此，工业装备急需同时具有优异耐高温性能、耐腐蚀性能和耐磨损性能的合金新材料。

发明内容

本发明目的是针对上述高温耐磨耐蚀摩擦磨损运动对材料的性能要求，研制开发的一种同时具有优异耐磨性能、优异耐蚀性能及优异耐高温抗氧化性能的高温耐磨耐腐蚀铬镍硅金属硅化物合金新材料。

一种铬镍硅金属硅化物合金材料，该合金材料主要由铬、镍、硅三种金属元素组成，其中铬的重量百分比为40-65、镍的重量百分比为35-55、硅的重量百分比为3.2-11。该合金材料的生产方法，其特征在于本方法以预精炼炉FRF(First Refining Furnace)作为生产设备，以含铬铁水和高碳铬铁为主要原料生产铬镍硅合金。预精炼炉是为了满足加入大量含铬铁水作为原料考虑的，这种含铬铁水的生产是采用有毒的含铬炉渣作为原料生产的。含铬炉渣是铬铁合金生产的废弃物，用含铬炉渣生产含铬铁水，铁水含铬量达到5-15％。

冶炼过程从设备上考虑增加了电炉的脱碳手段，即采用炉壁喷碳增碳的设备，喷碳量为4-54kg/min。采用了炉底氩气搅拌设备氩气流量为100-500Nm3/h，采用了炉气分析手段，通过分析炉内CO浓度控制脱碳量。

具体实施方式

50吨FRF预精炼炉，炉内直径为4500mm，炉内空间高度为5000mm，即高径比为1.15mm。电功率为25000KVA。氧枪使用的氧枪的流量为6000Nm3/h，氧气压力为0.9-1.1Mpa。采用炉壁喷碳增碳的设备，喷碳量为10-15kg/min。采用了炉底氩气搅拌设备氩气流量为200-300Nm3/h。50吨FRF预精炼炉的冶炼时间为55-65min，电耗为0-200kwh/t。