一种利用回收铁、钢屑制备金属复合板的方法与流程

本发明属于金属复合板制备技术领域，具体涉及一种利用回收铁、钢屑制备金属复合板的方法。

背景技术：

铁、钢屑主要包括车屑、铣屑、钻屑等，是机加工不可避免的废料，随着工业领域对环境要求的不断提高，铁屑回收利用技术成为节能环保领域的重要研究方向。传统方法包括：把回收的铁、钢屑回炉熔炼、压块成形、粉末冶金、化工提取等。其中主要为回炉熔炼，不仅消耗了大量的能量，还会造成金属的燃烧流失，并排放大量污染气体。

复合板带成熟的生产方法主要包括轧制复合、铸轧复合以及爆炸复合等。爆炸复合法存在结合面氧化物较多、噪音大、安全隐患、生产效率低等缺陷。对于不锈钢或碳钢/铁或钢屑复合而言，轧制复合法具有能源消耗少、安全性高、生产效率高等特点。

金属复合板可以发挥组元金属材料的优势，节约金属材料，本发明利用这一特点，将不锈钢板或碳钢板与铁、钢屑复合，可以采用固相回收的方式对工业废屑再次利用，相对于传统回炉熔炼的方法，实现最大程度地节约资源和减少环境污染。

专利“一种不锈钢/碳钢切屑芯复合板的制备方法”（授权公告号：CN 102553959 B）提出采用不锈钢管与碳钢切屑制备复合板的方法，但该方法存在以下不足：（1）采用钢管作为毛坯轧制成板带后，不锈钢层厚度不均，呈中间薄两边厚；（2）采用钢管作为毛坯，轧件截面从圆形变化为矩形，其轧制道次与宽厚比受限；（3）轧件毛坯截面为圆形导致轧制稳定性差；（4）不锈钢管造价较高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种新的利用回收铁、钢屑制备金属复合板的方法，可以克服现有技术存在的缺陷。

本发明是这样实现的，其特征在于制备方法如下：

（1）如图1所示，利用不锈钢板或碳钢板焊接成有一面开口的矩形箱体；

（2）将上述箱体的内表面进行打磨、清洗、干燥，直至可见金属基体；

（3）对铁、钢屑进行脱脂、清洗、干燥，清除表面残留的油液和氧化层；

（4）将上述经过处理的铁、钢屑装入到上述的矩形箱体内，并通过专用模具在高压下将其充实（如图2所示），将矩形箱体的开口侧封焊，并留有抽气孔，将箱体内抽真空后封死；

（5）将上述填充满铁、钢屑并抽真空后封焊好的箱体放入加热炉中加热至1000~1250℃，出炉后经除鳞进入轧制，经多道次轧制成复合成品板材。

本发明优点及积极效果是：

（1）采用固相回收的方式大规模回收工业废屑，相对传统回炉熔炼方式，减少了金属燃烧流失、避免了污染气体排放。

（2）采用热轧的方式生产不锈钢或碳钢/铁、钢屑复合板，不仅能够实现异种金属的冶金结合，而且能够实现铁、钢屑自身的冶金结合，达到较高的强度要求。

（3）采用不锈钢板或碳钢板焊接成矩形箱体，可以保证复合板的宽厚比，灵活控制表面金属层与铁屑层的厚度占比，成本低，稳定性强，有利于工业化生产。

附图说明

图1是利用不锈钢板或碳钢板焊接成的矩形箱体。

图2是装有铁、钢屑的矩形箱体在模具中压实的示意图。

图3是复合板轧制示意图。

图中，L——矩形箱体长度；B——矩形箱体宽度；H——矩形箱体厚度；1——矩形箱体；2——压块；3——模具；4——铁、钢屑； 5——上轧辊；6——下轧辊；P——压力。

具体实施方式

实施例

原料准备：采用304不锈钢板和螺栓攻丝后产生的钢屑为原料，采用的不锈钢板厚度为2mm，焊接的矩形箱体如图1所示，箱体长100mm、宽50mm、厚10mm，焊接前对不锈钢箱体内表面进行清洗、烘干、打磨至可见金属基体。对废钢屑进行脱脂、清洗、干燥，充分去除钢屑表面油液和氧化层；

如图2所示，为防止不锈钢矩形箱体变形，将其放入模具3中，将钢屑装入到矩形箱体1中，通过压块2将钢屑填实，达到规定的致密度，将填充好的矩形箱体封焊、抽真空，防止铁屑高温加热时产生氧化；

将上述制备好的不锈钢矩形箱体，放入加热炉中加热至1200℃，出炉后经过三个道次的往复轧制，第一道次压下量为3mm，第二道次的压下量为2mm，第三道次的压下量为1mm，最终获得成品厚度为4 mm的不锈钢/钢屑复合板；

再经过平整矫直、表面处理、切头切尾，定尺、热处理达到成品板材的需要。