[发明专利]一种镍钼矿添加剂生产铁基自润滑耐磨合金的方法

说明书

本发明涉及铁基自润滑耐磨合金，特指一种镍钼矿添加剂生产铁基自润滑耐磨合金的方法。本发明把经过抛尾富集处理后的高碳、高硫镍钼矿精矿粉与少量的脱水硼砂粉和一定比例的水玻璃粘结剂溶液混合均匀并拌成湿料。然后，在成型模具中将湿料压制成为块状的添加剂颗粒。添加剂在使用前要经过充分干燥脱除水分。在中频感应电炉中冶炼铁基自润滑耐磨合金时，添加剂既可以作为一种钢水增硫、增碳、增钼、增镍和增硼的合金使用，也可以作为冶炼后期对合金成分进行微调使用。使用镍钼矿添加剂可增加铁基自润滑耐磨合金中S、Mo、Ni、B和C的含量，有效降低铁基自润滑耐磨合金的生产成本。

技术领域

本发明涉及铁基自润滑耐磨合金，特指一种以镍钼精矿为主要原料制备用于冶炼铁基自润滑耐磨合金的添加剂及其使用的方法，属于钢铁冶金领域。

背景技术

镍钼矿为我国特有的一种多金属复杂硫化矿，其化学组成以MoS₂、NiS₂、NiS、FeS₂、FeS、SiO₂、CaO、Al₂O₃和大量有机碳为主，同时含有少量的其它重金属和贵金属。主要元素的含量为：硫9-12wt％、碳10-15wt％、钼2-5wt％、镍1.5-3wt％、钒0.1-0.5wt％、TFe10-15wt％，其余为脉石和微量的杂质。镍钼矿主要分布在我国南方的贵州、湘西北和云南等地，储量巨大，具有重要的经济价值。然而，镍钼矿是一种难选、难冶的多金属复合矿，它的有效利用在国内外一直是一道难题，传统的提取Ni、Mo等有价金属的方法具有严重污染环境和矿的利用率低等突出问题。

在自润滑耐磨合金中有一类属于铁基合金，该类合金利用过渡族金属元素硫化物的低摩擦特性实现有效润滑。所以，这类合金中通常硫含量较高，并同时含有一定量的Mo、Ni和C。镍钼矿所具有的有效化学组成与自润滑耐磨合金需要添加的合金化元素非常吻合。所以，镍钼矿是一种天然的生产铁基自润滑耐磨合金的原料。

发明内容

本发明的目的在于充分利用天然镍钼矿含硫高和所含其它有效成分与铁基自润滑耐磨合金吻合的特点进行增硫、增加Mo、Ni和C的含量。从而，有效地降低铁基自润滑耐磨合金的生产成本。

本发明所采用的技术方案，其步骤如下：

(1)经过抛尾富集处理后的镍钼精矿粉与脱水硼砂粉按重量比90-95:5-10的比例配料、称重。其中，镍钼精矿粉的成分为：硫9-12wt％、碳10-15wt％、钼2-5wt％、镍1.5-3wt％、钒0.1-0.5wt％、TFe10-15wt％，其余为脉石和微量的杂质，粒度-200目大于80％；脱水硼砂粉为粒度50目以上的细粉；

(2)将镍钼精矿粉和脱水硼砂粉加入润磨机中进行混合，料球重量比8-12:1。原料在润磨机中20-30min混合均匀后加入到混砂机中，同时在混砂机中加入占混合粉末重量4-6wt％的水和2-3wt％的水玻璃溶液拌成湿料，水玻璃的模数1.5-1.8，总体水分控制在≤9wt％；

(3)将湿料运输至压球机中进行压球处理。成品球呈椭圆状，球体积为：23-27mm×18-22mm×10-14mm。将成品球送入链篦机中进行烘干，烘干气体温度220℃-250℃，烘干至水分低于≤3wt％后制成镍钼精矿添加剂；

(4)镍钼精矿添加剂在冶炼时其加入量应根据废钢的含碳量、镍钼精矿添加剂的含碳量和收得率以及铁基自润滑耐磨合金的目标含碳量来确定。其中，镍钼精矿添加剂碳的收得率以35-40％计，其它主要合金元素S、Mo、Ni的收得率以65-70％计；