本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，具體涉及海砂礦在生產(chǎn)高強(qiáng)度抗震建材中的用途，以及利用海砂礦生產(chǎn)釩鈦新材料(含釩鈦低合金鋼)的方法。
背景技術(shù)：
目前，我國鐵礦資源逐步減少，鋼鐵產(chǎn)能大幅度擴(kuò)張，鋼鐵生產(chǎn)的鐵礦資源大部分依靠進(jìn)口。海砂礦含有釩、鈦、鐵等有價(jià)金屬，與鐵礦資源相比，海砂礦不僅是一種廉價(jià)的鐵源，而且還有釩鈦等有價(jià)金屬。在國內(nèi)鐵礦資源日益減少、鋼鐵生產(chǎn)越來越依靠進(jìn)口鐵礦的情況下，將海砂礦作為一種新的鐵礦資源，進(jìn)行鋼鐵生產(chǎn)，將帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
在國內(nèi)，近年采用火法冶煉紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵，作為煉鋼的鐵源開始受到重視，但紅土鎳礦資源也被東南亞各國進(jìn)行限制。印尼、菲律賓海岸線有大于紅土鎳礦儲量的海砂礦，大量進(jìn)口低品位和超低品位海砂礦，大量使用含鐵50％、含釩0.3％，鈦6％的廉價(jià)海砂礦(180-220元/噸)將是降低鐵礦石和合金成本的一個(gè)可靠路徑，又可以通過利用其中釩鈦成分影響提高建材的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有海砂礦的應(yīng)用局限，本發(fā)明提供了海砂礦在冶煉高強(qiáng)度抗震建材中的用途。
所述海砂礦選含鐵50％-60％、含釩0.3-0.5％、鈦6-15％，優(yōu)選含鐵55％、含釩0.5％、鈦12％的海砂礦。
本發(fā)明提供了一種利用海砂礦和紅土鎳礦生產(chǎn)高強(qiáng)度抗震耐腐蝕建材的方法，包括以下步驟：
(1)使用海砂礦與鐵礦石配用進(jìn)行燒結(jié)、高爐冶煉得到含釩、鈦成分的鐵水；
(2)鐵水進(jìn)入煉鋼通過利用精煉、成分微調(diào)(添加合金料)得到符合性能要求的鋼水；
(3)按品種需要進(jìn)入連鑄，鑄造符合軋鋼工藝需要的鋼坯；
(4)軋制高線、螺紋、盤螺等。
步驟(1)所述的海砂礦與鐵礦石配用，是指按照鋼水中釩鈦成分需要量，進(jìn)行鐵礦石與海砂礦的配比；燒結(jié)、高爐生產(chǎn)為現(xiàn)目前常規(guī)生產(chǎn)工藝；
所述步驟(2)精煉可以通過轉(zhuǎn)爐或者電爐完成；細(xì)調(diào)鋼水中的成分可以通過電爐冶煉來完成；
所述符合性能依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)；或特殊要求，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試生產(chǎn)、檢驗(yàn)性能達(dá)到特定性能要求的鎳鉻新材料產(chǎn)品；
步驟(3)所述連鑄工藝為現(xiàn)目前常規(guī)生產(chǎn)工藝；
步驟(4)所述軋制工藝為現(xiàn)目前常規(guī)工藝，不需添置特定設(shè)備。
上述海砂礦選含鐵50％-60％、含釩0.3-0.5％、鈦6-15％，優(yōu)選含鐵55％、含釩0.5％、鈦12％的海砂礦。
本發(fā)明的技術(shù)方案將海砂礦和紅土鎳礦作為高強(qiáng)抗震建材生產(chǎn)的一部分鐵源或全部鐵源，利用煉鋼和軋鋼工藝得到含釩鈦高強(qiáng)度抗震耐腐蝕建材。
工藝流程見圖1。詳細(xì)步驟如下：
(1)對海砂礦的成分跟蹤檢測，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試生產(chǎn)結(jié)果制定合理的海砂礦、鐵礦石配比；
第一、根據(jù)所需鋼種國家標(biāo)準(zhǔn)要求，控制合金含量不大于國家標(biāo)準(zhǔn)，充分利用海砂礦中的鐵；
第二、根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果，通過達(dá)到性能要求材料的試生產(chǎn)成分配比，制定合適的配比以及選擇相應(yīng)海砂礦品種；
第三、所生產(chǎn)產(chǎn)品具備顯著特征為：鋼材成分中含有釩鈦成分，(因?yàn)槟壳瓣P(guān)于釩鈦新材料沒有具體的國家標(biāo)準(zhǔn)，利用海砂礦冶煉鐵水，釩鈦含量取決于海砂礦中的釩鈦元素含量和與鐵礦石的配比，但材料的整體性能經(jīng)測試，明顯高于不加釩鈦成分的材料，)，所以稱為鎳鉻新材料；
(2)使用海砂礦與鐵礦石配用進(jìn)行燒結(jié)、高爐冶煉得到含釩鈦成分的鐵水；
燒結(jié)、高爐均為現(xiàn)有常規(guī)工藝；
(3)進(jìn)入煉鋼，精煉可以通過轉(zhuǎn)爐或者電爐完成；細(xì)調(diào)鋼水中的成分可以通過電爐冶煉來完成；
在生產(chǎn)國標(biāo)鋼種時(shí)，可以通過配料嚴(yán)格控制鐵水中的釩鈦含量在允許范圍內(nèi)，利用轉(zhuǎn)爐即可生產(chǎn)鋼水，充分利用海砂礦中的鐵，微量的釩鈦能夠顯著提升鋼材的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度；
在生產(chǎn)特殊性能要求鋼種時(shí)，可按照性能要求，實(shí)驗(yàn)室試生產(chǎn)，添加必須的其他微量元素，在性能達(dá)標(biāo)后按照實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)制定相應(yīng)海砂礦和鐵礦石(特殊要求可加入其他礦一起燒結(jié)，例：在生產(chǎn)500mpa、700mpa級抗震耐候型鋼筋時(shí)需要添加鎳鉻，所以在燒結(jié)礦配入一定比例的紅土鎳礦)配比，得到符合性能要求的成分，通過電爐精煉并微調(diào)成分來得到理想的鎳鉻材料。
(4)按品種需要進(jìn)入連鑄，鑄造符合軋鋼工藝需要的鋼坯；
所述連鑄工藝為現(xiàn)目前常規(guī)工藝，不需添置特定設(shè)備；
(5)軋制線材、棒材等。
所述建材棒線材軋制工藝為現(xiàn)目前常規(guī)工藝，不需添置特定設(shè)備
本發(fā)明所述的技術(shù)方案以海砂礦與鐵礦石配合或全部使用海砂礦生產(chǎn)燒結(jié)礦進(jìn)行冶煉、精煉，降低了鋼材的制作成本，提高了紅土鎳礦的應(yīng)用范圍，根據(jù)不同的用量能得到多種型號的鋼材，而且由于釩、鈦等元素的添加，也改善了鋼材的性能，而且制備工藝簡便，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1是本發(fā)明方法利用海砂礦和紅土鎳礦生產(chǎn)高強(qiáng)度抗震耐腐蝕建材的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
生產(chǎn)普通熱軋光圓鋼筋(低合金鋼)：
選含釩0.3％、鈦6％、鐵50％的海砂礦；
海砂礦與含鐵61％鐵礦石比例1:9進(jìn)行燒結(jié)，煉鐵，鐵水含釩0.21％(80％收得率)、鈦0.2％-0.25％(不作特殊工藝留鈦，僅殘留)，鐵水進(jìn)入煉鋼精煉，鋼水中釩鈦成分相加保持≤0.4％；鋼水鑄坯，鋼坯進(jìn)入軋鋼軋制出熱軋光圓鋼筋。
經(jīng)反復(fù)生產(chǎn)試驗(yàn)，得出用釩鈦代替一部分錳成分降低錳合金用量，其整體力學(xué)性能、工藝性能明顯高于不添加釩鈦的鋼材。而且廉價(jià)的海砂礦每噸鋼降低約25元的鐵礦石成本，隨著海砂礦中釩鈦元素的加入，每噸鋼還可每噸節(jié)約5kg硅錳合金，約噸鋼節(jié)約合金料成本30元左右。
實(shí)施例2
生產(chǎn)普通熱軋帶肋400e等級鋼筋(低合金鋼)：
選含釩0.3％、鈦6％、鐵50％的海砂礦；
含含釩0.3％、鈦6％、鐵50％的海砂礦與含鐵61％鐵礦石比例2:8進(jìn)行燒結(jié)，煉鐵，鐵水含釩0.43％、鈦0.2％-0.25％(不作特殊工藝留鈦，僅殘留)，減少硅錳合金量在5kg/噸鋼；
鑄坯，軋制出熱軋帶肋鋼筋。
經(jīng)反復(fù)生產(chǎn)試驗(yàn)，得出其整體力學(xué)性能、工藝性能明顯高于單用錳合金生產(chǎn)同樣碳當(dāng)量的鋼材。而且海砂礦每噸鋼降低約50元的鐵礦石成本，隨著紅土鎳礦中鎳、鉻元素的加入，每噸鋼還可每噸節(jié)約5kg硅錳合金，約噸鋼節(jié)約合金料成本30元左右。
經(jīng)量產(chǎn)為公司帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)施例3
生產(chǎn)普通熱軋帶肋500e等級鋼筋(低合金鋼)：
選含釩0.5％、鈦12％、鐵60％的海砂礦；
含含釩0.5％、鈦12％、鐵60％的海砂礦與含鐵61％鐵礦石比例2:8進(jìn)行燒結(jié)，煉鐵，鐵水含釩0.66％、鈦0.2％-0.25％(不作特殊工藝留鈦，僅殘留)，減少硅錳合金量在6kg/噸鋼；
鑄坯，軋制出熱軋帶肋鋼筋。
經(jīng)反復(fù)生產(chǎn)試驗(yàn)，得出其整體力學(xué)性能、工藝性能明顯高于單用錳合金生產(chǎn)同樣碳當(dāng)量的鋼材。而且海砂礦每噸鋼降低約50元的鐵礦石成本，隨著紅土鎳礦中鎳、鉻元素的加入，每噸鋼還可每噸節(jié)約6kg硅錳合金，約噸鋼節(jié)約合金料成本36元左右。
經(jīng)量產(chǎn)為公司帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
雖然上文中已經(jīng)用一般性說明、具體實(shí)施方式及實(shí)驗(yàn)，對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。