本發(fā)明涉及冶金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用廢棄含鉻鋼球制備高鉻球的節(jié)能熔煉工藝及其制得的高鉻球。
背景技術(shù)：
含鉻鋼球是全世界粉碎工業(yè)目前乃至可預(yù)見(jiàn)將來(lái)的第一大耐磨材料消耗件，被廣泛應(yīng)用于冶金礦山、水泥建材、火力發(fā)電、煙氣脫硫、加氣混凝土、磁性材料、化工、水煤漿、球團(tuán)礦、礦渣、超細(xì)粉、粉煤灰、碳酸鈣和石英砂行業(yè)。含鉻鋼球通常采用中頻感應(yīng)爐熔煉，金屬?；蛏靶丸T造的方式產(chǎn)生的，叫做鑄造鋼球。鑄造鋼球按照鉻含量分為：高鉻鋼球，中鉻鋼球，低鉻鋼球，其中，含鉻量≧10.0％的鋼球稱為高鉻鋼球，含鉻量在30.-7.0％的鋼球稱為中鉻鋼球，含鉻量≦3.0％的鋼球稱為低鉻鋼球。2015年國(guó)內(nèi)僅選礦一個(gè)行業(yè)即消耗了約250萬(wàn)噸各種材質(zhì)的鋼球，而水泥行業(yè)2015年預(yù)計(jì)也將消耗創(chuàng)紀(jì)錄的40萬(wàn)噸。
在各行各業(yè)中大量應(yīng)用的含鉻鋼球由于不斷的機(jī)械摩擦，在長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度疲勞作業(yè)后，磨件效力顯著下降，終至被廢棄、淘汰。每年被廢棄的含鉻鋼球數(shù)量驚人，如何對(duì)廢棄資源進(jìn)行重新生產(chǎn)，從而得到可供有效利用的再生產(chǎn)品，成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)難度低，有助于節(jié)約能源的利用廢棄含鉻鋼球制備高鉻球的節(jié)能熔煉工藝，以及制得的耐磨性能優(yōu)良的高鉻球。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種利用廢棄含鉻鋼球制備高鉻鋼球的節(jié)能熔煉工藝，包括如下步驟：
(1)將廢棄含鉻鋼球放入電解池中進(jìn)行濕法分離，得到分離的合金材料；
(2)檢測(cè)步驟(1)得到的合金材料中C、Si、Mn、Nb、Ni、Al、Cu和Cr的組分含量；
(3)加入鉬鐵，廢生灰鐵，鉻鋼，調(diào)整合金材料中各組分含量如下：C≤0.025wt％，Si:0.12-0.22wt％，Mn:0.28-0.36wt％，Nb:0.08-0.15wt％，Ni:0.12-0.29wt％，Al:0.01-0.05wt％，Cu:0.16-0.52wt％，Cr:10.4-12.2wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；
(4)使用熔煉爐對(duì)合金材料進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)，向爐內(nèi)鼓入富氧空氣，鼓入氣體中O2流量與進(jìn)料量滿足250-320Nm3/t，熔煉溫度為1485-1550℃，得鋼坯；
(5)使用中頻感應(yīng)爐對(duì)鋼坯進(jìn)行熱軋、冷軋，球坯成型，拋光，得到高鉻鋼球。
進(jìn)一步的，所述熔煉步驟包括脫硫，脫氧，脫氣。
進(jìn)一步的，所述鉬鐵，廢生灰鐵和鉻鋼分2-4次添加至鋼水中。
進(jìn)一步的，所述熔煉過(guò)程的余熱廢氣經(jīng)貫通熔煉爐的循環(huán)煙道加以二次利用，再得以排出。
進(jìn)一步的，所述步驟(3)中，調(diào)整合金材料中各組分含量如下：C≤0.025wt％，Si:0.18-0.20wt％，Mn:0.3-0.33wt％，Nb:0.1-0.12wt％，Ni:0.18-0.25wt％，Al:0.02-0.05wt％，Cu:0.28-0.42wt％，Cr:10.9-11.5wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
一種高鉻球，采用上述熔煉工藝生產(chǎn)得到。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種將廢棄含鉻鋼球進(jìn)行再利用的節(jié)能鋼球熔煉工藝，從而得到耐磨性能優(yōu)異的高鉻鋼球；在本發(fā)明提供的工藝中，調(diào)整得到的合金組分含量合理，熔煉工藝實(shí)現(xiàn)難度低；鉬鐵，廢生灰鐵，鉻鋼等分多次加入，有助于合理把握材料中各組分含量；熔煉過(guò)程的余熱廢氣經(jīng)貫通熔煉爐的循環(huán)煙道加以二次利用，再得以排出，能避免能源浪費(fèi)，更加節(jié)能環(huán)保；熱軋能顯著降低能耗，降低成本，且熱軋后塑性高，變形抗力低，大大減少了金屬變形的熱軋型鋼能量消；再經(jīng)冷軋，有效提高了高鉻鋼球的硬度，使本發(fā)明提供的高鉻球硬度HRC≥59。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1：
一種利用廢棄含鉻鋼球制備高鉻鋼球的節(jié)能熔煉工藝，包括如下步驟：
(1)將廢棄含鉻鋼球放入電解池中進(jìn)行濕法分離，得到分離的合金材料；
(2)檢測(cè)步驟(1)得到的合金材料中C、Si、Mn、Nb、Ni、Al、Cu和Cr的組分含量；
(3)分2-4次加入鉬鐵，廢生灰鐵，鉻鋼，調(diào)整合金材料中各組分含量如下：C≤0.025wt％，Si:0.12wt％，Mn:0.36wt％，Nb:0.08wt％，Ni:0.29wt％，Al:0.01wt％，Cu:0.52wt％，Cr:10.4wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；
(4)使用熔煉爐對(duì)合金材料進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)，向爐內(nèi)鼓入富氧空氣，鼓入氣體中O2流量與進(jìn)料量滿足250-320Nm3/t，熔煉溫度為1485-1550℃，經(jīng)脫硫，脫氧，脫氣后，得鋼坯；其中，熔煉過(guò)程的余熱廢氣經(jīng)貫通熔煉爐的循環(huán)煙道加以二次利用，再得以排出；
(5)使用中頻感應(yīng)爐對(duì)鋼坯進(jìn)行熱軋、冷軋，球坯成型，拋光，得到高鉻鋼球。
實(shí)施例2：
一種利用廢棄含鉻鋼球制備高鉻鋼球的節(jié)能熔煉工藝，包括如下步驟：
(1)將廢棄含鉻鋼球放入電解池中進(jìn)行濕法分離，得到分離的合金材料；
(2)檢測(cè)步驟(1)得到的合金材料中C、Si、Mn、Nb、Ni、Al、Cu和Cr的組分含量；
(3)分2-4次加入鉬鐵，廢生灰鐵，鉻鋼，調(diào)整合金材料中各組分含量如下：調(diào)整合金材料中各組分含量如下：C：0.025wt％，Si:0.18wt％，Mn:0.33wt％，Nb:0.1wt％，Ni:0.25wt％，Al:0.02wt％，Cu:0.42wt％，Cr:10.9wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；
(4)使用熔煉爐對(duì)合金材料進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)，向爐內(nèi)鼓入富氧空氣，鼓入氣體中O2流量與進(jìn)料量滿足250-320Nm3/t，熔煉溫度為1485-1550℃，經(jīng)脫硫，脫氧，脫氣后，得鋼坯；其中，熔煉過(guò)程的余熱廢氣經(jīng)貫通熔煉爐的循環(huán)煙道加以二次利用，再得以排出；
(5)使用中頻感應(yīng)爐對(duì)鋼坯進(jìn)行熱軋、冷軋，球坯成型，拋光，得到高鉻鋼球。
實(shí)施例3：
一種利用廢棄含鉻鋼球制備高鉻鋼球的節(jié)能熔煉工藝，包括如下步驟：
(1)將廢棄含鉻鋼球放入電解池中進(jìn)行濕法分離，得到分離的合金材料；
(2)檢測(cè)步驟(1)得到的合金材料中C、Si、Mn、Nb、Ni、Al、Cu和Cr的組分含量；
(3)分2-4次加入鉬鐵，廢生灰鐵，鉻鋼，調(diào)整合金材料中各組分含量如下：C≤0.025wt％，Si:0.22wt％，Mn:0.28wt％，Nb:0.15wt％，Ni:0.12wt％，Al:0.05wt％，Cu:0.16wt％，Cr:12.2wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；
(4)使用熔煉爐對(duì)合金材料進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)，向爐內(nèi)鼓入富氧空氣，鼓入氣體中O2流量與進(jìn)料量滿足250-320Nm3/t，熔煉溫度為1485-1550℃，經(jīng)脫硫，脫氧，脫氣后，得鋼坯；其中，熔煉過(guò)程的余熱廢氣經(jīng)貫通熔煉爐的循環(huán)煙道加以二次利用，再得以排出；
(5)使用中頻感應(yīng)爐對(duì)鋼坯進(jìn)行熱軋、冷軋，球坯成型，拋光，得到高鉻鋼球。
實(shí)施例4：
一種利用廢棄含鉻鋼球制備高鉻鋼球的節(jié)能熔煉工藝，包括如下步驟：
(1)將廢棄含鉻鋼球放入電解池中進(jìn)行濕法分離，得到分離的合金材料；
(2)檢測(cè)步驟(1)得到的合金材料中C、Si、Mn、Nb、Ni、Al、Cu和Cr的組分含量；
(3)分2-4次加入鉬鐵，廢生灰鐵，鉻鋼，調(diào)整合金材料中各組分含量如下：C：0.022wt％，Si:0.20wt％，Mn:0.3wt％，Nb:0.12wt％，Ni:0.18wt％，Al:-0.05wt％，Cu:0.28wt％，Cr:11.5wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；
(4)使用熔煉爐對(duì)合金材料進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)，向爐內(nèi)鼓入富氧空氣，鼓入氣體中O2流量與進(jìn)料量滿足250-320Nm3/t，熔煉溫度為1485-1550℃，經(jīng)脫硫，脫氧，脫氣后，得鋼坯；其中，熔煉過(guò)程的余熱廢氣經(jīng)貫通熔煉爐的循環(huán)煙道加以二次利用，再得以排出；
(5)使用中頻感應(yīng)爐對(duì)鋼坯進(jìn)行熱軋、冷軋，球坯成型，拋光，得到高鉻鋼球。
經(jīng)測(cè)試，通過(guò)本發(fā)明提供的熔煉工藝制得的高鉻球硬度HRC均大于59；熔煉每噸廢棄含鉻鋼球有助于減少8.2-11.3％的能量損耗。
本發(fā)明提供了一種將廢棄含鉻鋼球進(jìn)行再利用的節(jié)能鋼球熔煉工藝，從而得到耐磨性能優(yōu)異的高鉻鋼球；在本發(fā)明提供的工藝中，調(diào)整得到的合金組分含量合理，熔煉工藝實(shí)現(xiàn)難度低；鉬鐵，廢生灰鐵，鉻鋼等分多次加入，有助于合理把握材料中各組分含量；熔煉過(guò)程的余熱廢氣經(jīng)貫通熔煉爐的循環(huán)煙道加以二次利用，再得以排出，能避免能源浪費(fèi)，更加節(jié)能環(huán)保；熱軋能顯著降低能耗，降低成本，且熱軋后塑性高，變形抗力低，大大減少了金屬變形的熱軋型鋼能量消；再經(jīng)冷軋，有效提高了高鉻鋼球的硬度，使本發(fā)明提供的高鉻球硬度HRC≥59。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。