一種高碳鋁鐵合金及其制備工藝制造技術

本發明專利技術屬于鐵合金技術領域，具體是一種高碳鋁鐵合金及其制備工藝，該工藝采用碳熱法還原鐵礦石和鋁土礦直接生產高碳鋁鐵合金，具體步驟如下：按一定比例的鐵礦石、鋁土礦、還原劑為原料，經細碎后的原料混合、混捏、壓塊制團及燒結成球團，在電爐中熔煉，待球團加熱至熔融態的金屬液時，加適量催化劑（廢鋼）促進碳熱法還原，高效獲得高碳鋁鐵合金，其所獲合金組成（重量%）為：C5~8.5%，Al35~60%，Fe35~60%。該生產工藝的一個獨創點就是通過加入適量的鐵礦石，來降低鋁還原的吉布斯自由能，從而實現礦石直接生產鋁鐵合金的方法。另外，本發明專利技術在一定程度上解決廢鋼固體廢棄物的循環利用，改善環境。

【技術實現步驟摘要】
一種高碳鋁鐵合金及其制備工藝
本專利技術屬于鐵合金
，具體涉及一種采用碳熱法還原鐵礦石和鋁土礦直接生產高碳鋁鐵合金的制備方法。
技術介紹
鋁鐵合金具有硬度高、耐熱、耐磨、抗腐蝕等優良的力學性能，并且鋁鐵合金依舊保持了鋁合金質量輕的特點，這正可以滿足各類發動機和航空零部件對材料的性能要求。其次，鋁、鐵兩種金屬在地殼中蘊藏量極大，分布很廣，是工業中普遍使用的原材料，價格較低，因此發展鋁鐵合金有著誘人的前景。以美國聯合信號公司為代表的科研機構就正在重點研究Al-Fe合金系，并計劃使該合金作為T1-6A1-4N的替代材料，期望降低航天器件的生產成本，發揮Al-Fe合金在航天工業中的作用。同時，該合金在煉鋼脫氧劑中也擔任著重要的地位。但目前鋁鐵合金多數采用純鋁加鐵經二次熔煉成鋁鐵合金，這樣將耗費貴重的鋁，造成成本高，又耗能。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術的目的是提供一種碳熱法還原鐵礦石和鋁土礦直接生產高碳鋁鐵合金的制備方法。該制備方法采用廢鋼作為碳熱還原反應的催化劑，從而達到循環利用固體廢棄物的目的，改善環境。本專利技術的目的是這樣實現的:用電爐直接冶煉生產鋁鐵合金。根據鋁的還原特性，氧與鋁的親和力，由吉布斯自由能方程式可得:

【技術保護點】
一種高碳鋁鐵合金，?其特征在于，該高碳鋁鐵合金的各組分的重量百分比為：C?5~8.5%，Al?35~65%，Fe?27~60%，P≤0.1%，S≤0.04%。

【技術特征摘要】
1.一種高碳鋁鐵合金，其特征在于，該高碳鋁鐵合金的各組分的重量百分比為:C5~8.5%, A1 35~65%，Fe 27~60%，P ≤ 0.1%，S ≤ 0.04%。2.一種制備如權利要求1所述的高碳鋁鐵合金的工藝，其特征在于，該方法采用碳熱法還原鋁土礦和鐵礦石直接生產高碳鋁鐵合金，具體包括以下步驟:步驟1:將原料為鋁土礦、鐵礦石和焦炭按照按權利要求1所述的各組分所占的重量百分比計算出每種原料的所需量，分別稱取粉碎，備用；其中，所述鋁土礦和鐵礦石的粒徑為l0-20mm,焦炭的粒徑控制不大于8mm ；步驟2:將步驟1處理得到的原料混合、混捏、壓塊制團及造球團，備用；步驟3:將步驟2制取的球團裝入電爐熔煉，在溫度為1100-1250°C后加入催化劑一廢鋼，繼續加熱至1400-l750°C，熔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張立峰，羅艷，張瑞，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：