专利名称：一种合金固相脱碳方法
技术领域：
本发明涉及一种冶金技术，特别是涉及一种适合于生产低、微碳锰铁、铬 铁及高纯铁的合金固相脱碳方法。
背景技术：
目前，低、微碳锰铁、铬铁、高纯铁的生产工艺分别有电硅热法、摇包法 和吹氧法，上述生产方法一般是在液相中进行脱碳，其优点是脱碳速度快，强 度高，生产量大。
现有技术的不足之处1、吹氧法的冶炼温度高，导致金属挥发强烈，氧化
损失严重，收得率低；2、电硅热法和摇包法的工艺相对复杂，配套环节多，渣
量大，热能利用差，炉龄短。此外还有利用电解法生产高纯片料再重熔加工的 生产方法，但也有工艺复杂，环境污染严重，受国家产业政策限制等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能耗相对低，资源利 用率高的合金固相脱碳方法。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现以含碳量为10%~0.2%的含碳
合金为原料，将所述原料粉碎成小于4mm的粉料，加入脱碳剂，含碳合金中的 含碳量与脱碳剂中的二氧化碳含量的摩尔比为1 : 1~1.5;混合均匀后送入加热 炉中加热，加热温度为500 B8(TC，加热时间为15 180分钟，在密封或在氮气 或者其它惰性气体的环境中自然冷却。所述脱碳剂为碳酸盐或碳酸氢盐。
所述加热炉为电阻炉、中频炉、等离子弧炉、矿热炉及微波加热炉。 与现有技术相比，本发明的方法具有以下优点在脱碳反应温度区间内， 含碳合金为固相，脱碳剂为液相，故反应面积大，速度快，时间足够长，反应 较彻底；又因含碳合金在固相状态下反应，极大地降低了金属烧损，提高了收 得率，极大地降低了生产成本，且投资省；可脱去含碳合金原料碳含量的 80%-99%。本发明的方法适合于在生产低、微碳锰铁、铬铁、和高纯铁的工艺 中应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明
本发明的方法是以含碳量为10% 0.2%的含碳合金为原料，将所述原料粉碎 成小于4mm的粉料，加入脱碳剂，含碳合金中的含碳量与脱碳剂中的二氧化碳 含量的摩尔比为1 : 1 1.5;混合均匀后送入加热炉中加热，加热温度为500-1380 °C，加热时间为15 180分钟，在密封或在氮气或者其它惰性气体的环境中自然 冷却。
所述脱碳剂为碳酸盐或碳酸氢盐。
所述加热炉为电阻炉、中频炉、等离子弧炉、矿热炉及微波加热炉。 含碳合金可为碳素锰铁、含碳铬铁、生铁及所有含碳量在10%-0.2%的合金。 碳酸盐或碳酸氢盐可例举为但不仅为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸钙、 碳酸氢钙等。
实施例1:以碳素锰铁合金为原料，先将碳素锰铁合金磨成粒度小于4mm 的粉料，然后在碳素锰铁合金的粉料中加入碳酸盐或碳酸氢盐，碳素锰铁合金 原料中的含碳量与碳酸盐或碳酸氢盐中所含二氧化碳的摩尔比为1 : 1~1.5，将混合料加入加热炉加热，加热炉可以是各种电阻炉、中频炉、等离子弧炉、也
可以为微波加热炉，温度控制在500 138(TC，时间控制为15分钟至3个小时， 即可脱去原料碳含量的80%-99%。
实施例2 :以高碳铬铁合金为原料，先将高碳铬铁合金磨成粒度小于4mm 的粉料，然后在高碳铬铁合金的粉料中加入碳酸盐或碳酸氢盐，高碳铬铁合金 原料中的含碳量与碳酸盐或碳酸氢盐中所含二氧化碳的摩尔比为1: 1~1.5，将 混合料加入加热炉加热，加热炉可以是各种电阻炉、中频炉、等离子弧炉、也 可以为微波加热炉，温度控制在500 138(TC，时间控制为15分钟至3个小时， 即可脱去原料碳含量的80%~99%。
实施例3 :以生铁粒为原料，先将生铁粒磨成粒度小于4mm的粉料，然后 在生铁粒的粉料中加入碳酸盐或碳酸氢盐，生铁粒原料中的含碳和碳酸盐或碳 酸氢盐中二氧化碳的摩尔比为1: 1 1.5，将混合料加入加热炉加热，加热炉可 以是各种电阻炉、中频炉、等离子弧炉、也可以为微波加热炉，温度控制在 500 1380°C，时间控制为15分钟至3个小时，即可脱去原料碳含量的80%~99%。
权利要求
1.一种合金固相脱碳方法，其特征在于以含碳量为10％～0.2％的含碳合金为原料，将所述原料粉碎成小于4mm的粉料，加入脱碳剂，含碳合金中的含碳量与脱碳剂中的二氧化碳含量的摩尔比为1∶1～1.5；混合均匀后送入加热炉中加热，加热温度为500～1380℃，加热时间为15～180分钟，在密封或在氮气或者其它惰性气体的环境中自然冷却。
2. 根据权利要求1所述的一种合金固相脱碳方法，其特征在于所述 脱碳剂为碳酸盐或碳酸氢盐。
3. 根据权利要求1或2所述的一种合金固相脱碳方法，其特征在于所述加热炉为电阻炉、中频炉、等离子弧炉、矿热炉及微波加热炉。
全文摘要
本发明公开了一种合金固相脱碳方法，以含碳量为10％～0.2％的含碳合金为原料，将所述原料粉碎成小于4mm的粉料，加入脱碳剂，含碳合金中的含碳量与脱碳剂中的二氧化碳含量的摩尔比为1∶1～1.5；混合均匀后送入加热炉中加热，加热温度为500～1380℃，加热时间为15～180分钟，在密封或在氮气或者其它惰性气体的环境中自然冷却。本发明的方法在脱碳反应温度区间内，含碳合金为固相，脱碳剂为液相，故反应面积大，速度快，时间足够长，反应较彻底；又因含碳合金在固相状态下反应，极大地降低了金属烧损，提高了收得率，极大地降低了生产成本，且投资省；可脱去含碳合金原料碳含量的80％-99％。
文档编号C21D3/04GK101514387SQ20091004307
公开日2009年8月26日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者何修沅, 刘文英 申请人:何修沅