[发明专利]钒铬硅合金及其生产方法

说明书

本发明属于钒铁冶炼领域，具体涉及一种钒铬硅合金及其生产方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种钒铬硅合金及其生产方法，该钒铬硅合金主要成分组成为：V 20.0～60.0％、Cr 10.0～30.0％、Si 10.0～30.0％，余量为铁及不可避免的杂质。本发明能够一次性提供钒铬硅合金。

技术领域

本发明属于钒铁冶炼领域，具体涉及一种钒铬硅合金及其生产方法。

背景技术

钒、铬、硅是最常用的钢中合金化元素，世界上90％以上的钒、85％以上的铬和50％以上的硅均应用于钢铁行业，钢铁行业是钒、铬、硅的最大用户，因此综合利用该三项元素首选是用于炼钢的合金添加剂。目前钒、铬、硅应用于炼钢中分别是以钒铁(或钒氮合金)、铬铁、硅铁的形式分别添加，大部分结构钢、微合金钢、合金钢均有该三项元素作为合金化因子，典型的钢种有：合金钢中的CrMoV系列、CrV系列、CrNiMoV系列的合金钢；合金工具钢中的冷作模具钢Cr12MoV、热作模具钢、无磁模具钢如Cr12Mo1V等；高速工具钢中的WCrV系列、WMoCrV系列；马氏体耐热钢的CrMoV系列、弹簧钢的SiCrV系列；以及低合金结构钢中和微合金结构等。因此开发钒铬硅的复合合金的用途相当广泛，产品市场广阔。国内钢铁行业目前每年消耗钒铁(含钒氮合金、折合50钒铁)超过4万吨、铬铁约400万吨、硅铁约600万吨，但目前尚无一种能同时提供钒、铬、硅元素的复合合金来满足炼钢的需要。

作为添加到炼钢中的钒、铬、硅三元素目前均以钒铁、铬铁、硅铁三种铁合金方式分别添加，尚未有以一种复合合金形式添加的报道。

发明内容

本发明的目的提供一种钒铬硅合金及其生产方法。该钒铬硅合金能用于钢铁或有色行业领域，提供改善性能所需的V、Cr、Si三大合金化元素的合金添加剂，具有资源利用率高、生产简便、能耗低、清洁环保的优势。本发明方法以含铬原料(铬铁矿粉、钒铬废渣或其他含铬原料)，配加氧化钒和还原剂(硅铁或铝粉)在电弧炉内冶炼得到钒铬硅合金。

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种钒铬硅合金，其主要成分组成为：V20.0～60.0％、Cr 10.0～30.0％、Si 10.0～30.0％，余量为铁及不可避免的杂质。

进一步的，上述钒铬硅合金中，当为钒铬硅合金25时，其主要成分组成为：V 20.0～30.0％、Cr 20.0～30.0％、Si 10.0～15.0％、C≤0.3％、P≤0.06％、S≤0.06％、Al≤2.0％，余量为铁。

进一步的，上述钒铬硅合金中，当为钒铬硅合金35时，其主要成分组成为：V 30.0～40.0％、Cr 20.0～30.0％、Si 10.0～15.0％、C≤0.3％、P≤0.06％、S≤0.06％、Al≤2.0％，余量为铁。

进一步的，上述钒铬硅合金中，当为钒铬硅合金45时，其主要成分组成为：V 40.0～50.0％、Cr 20.0～30.0％、Si 10.0～15.0％、C≤0.3％、P≤0.06％、S≤0.06％、Al≤2.0％，余量为铁。

进一步的，上述钒铬硅合金中，当为钒铬硅合金55时，其主要成分组成为：V 50.0～60.0％、Cr 20.0～30.0％、Si 10.0～15.0％、C≤0.25％、P≤0.06％、S≤0.06％、Al≤2.0％，余量为铁。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述钒铬硅合金的生产方法。该生产方法包括以下步骤：以铬铁矿或钒铬废渣、氧化钒、铝粉、硅铁为原料，配入造渣剂，根据终合金产品中各元素含量和原料中各元素含量进行计算，按计算结果添加上述原料；上述原料混合均匀后通电进行冶炼，冶炼至残渣中V、Cr含量分别小于0.3％时停止冶炼，出渣，检测此时合金的成分，然后根据检测结果和终合金产品成分的差别，加入精炼料进行精炼，精炼至合金成分满足要求为止，然后将合金浇铸到锭模中，即得钒铬硅合金。

优选的，上述生产方法中，根据终产品硅含量，确认是否需要加入硅铁作为冶炼原料。