[发明专利]一种中频炉镍熔炼复合扩散脱氧剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种中频炉镍熔炼复合扩散脱氧剂及其制备方法，该复合扩散脱氧剂是由木炭、硅钙合金、碎玻璃块和水玻璃按照一定比例混合、破碎、压块、烘干而成的一种球状物，相比于传统的脱氧剂具有制备工艺简便、原材料易得、脱氧效果好，生产出的雾化镍粉氧含量低、细粉率高等优点。同时由于该脱氧剂对中频炉中坩埚腐蚀小，延长了中频炉中坩埚的使用寿命。

技术领域

本发明属于粉末冶金制造技术领域，涉及雾化镍粉生产技术领域，具体涉及一种中频炉镍熔炼复合扩散脱氧剂及其制备方法。

背景技术

中频感应电炉(简称中频炉) 的工作频率在50~ 2000 Hz 之间, 广泛用于有色金属和黑色金属的熔炼。与其他铸造设备相比较, 中频感应电炉具有热效率高、熔炼时间短、合金元素烧损少、熔炼材质广、对环境污染小、能精确控制金属液的温度和成分等优点。

目前雾化镍粉的生产方法普遍采用中频炉熔化纯镍块，经熔化、脱氧、高压水雾化、固液分离、真空干燥、筛分而成；该工艺生产的雾化镍粉具有生产成本低、工艺流程短、环保等优势，因而被广泛应用于雾化镍粉生产。但由于熔炼过程为非真空熔炼，熔炼过程中镍易氧化，因此需要加入脱氧剂进行脱氧。传统的脱氧剂是采用铝石灰扩散脱氧，该脱氧剂脱氧过程存在两大缺陷，一是脱氧过程中少量的铝会进入到镍溶液中，造成镍熔液雾化过程黏度增大，雾化导流管容易堵塞，导致雾化过程不能正常进行；二是铝石灰脱氧产生的浮渣与镍熔液亲和性好，渣液分离效果不好，导致扒渣不彻底，雾化镍粉氧含量较高，影响雾化镍粉的品质。

发明内容

本发明提供一种中频炉镍熔炼复合扩散脱氧剂及其制备方法，以解决上述背景技术中脱氧剂铝含量高，不易与镍液分离的弊端。

本发明的技术方案是：一种中频炉镍熔炼复合扩散脱氧剂的制备方法，包括以下步骤：

第一步：将木炭、硅钙合金、碎玻璃分别粉碎，过40目筛，按质量比1：1：0.5混合；

第二步：在混合物料中加入粘结剂，粘结剂加入量约为混合物料总重量的2.5%，搅拌均匀后压制成粒径2~3cm的小球；

第三步：在150℃温度下烘干2小时后再升高温度在550±20℃范围烘烤，烘烤时间不低于4小时；

第四步：停止加热自然冷却至常温后出炉，复合扩散脱氧剂制备完成。

其中，粘结剂为工业用水玻璃，其主要成分为硅酸钠。粘结剂的作用在于将混合物料粘结成球，同时用在镍液中，可与镍液内杂质快速粘结，加快除渣速度。

硅钙合金主要用于镍液的脱氧、除气和定硫。由于钙与镍液中的氧、硫、氢、氮和碳等有较强的亲和力，硅钙合金加入镍液后产生强烈的放热效应，从而使钙在镍液中变成钙蒸气，对镍液产生搅拌作用，对非金属夹杂上浮有利。同时硅钙合金脱氧后，会形成颗粒较大且易于上浮的非金属夹杂，不会与镍液混合。

木炭作为还原剂，起到还原作用，防止镍液被氧化。

碎玻璃，主要成分为二氧化硅，起到造渣的作用，覆盖在镍液表面，减少镍液被大气污染，避免高温镍液吸氧。

本发明的有益效果：

本发明所提供的复合扩散脱氧剂与传统铝石灰脱氧剂相比，脱氧和保温效果好，与高温镍液亲和小，产生的浮渣覆盖在镍液表面，易于分离，生产出的雾化镍粉品质好，含氧量小于0.1%。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明复合扩散脱氧剂的制作和使用作进一步解释说明。

一种中频炉镍熔炼复合扩散脱氧剂的制备方法，包括以下步骤：

第一步：将木炭、硅钙合金、碎玻璃分别粉碎，过40目筛，按质量比1：1：0.5混合；

第二步：在混合物料中加入粘结剂，粘结剂加入量约为混合物料总重量的2.5%，搅拌均匀后压制成粒径2~3cm的小球；