鎢鐵

鎢鐵屬鐵合金系列(含鎢量為：70%-80%)，是鎢和鐵組成的合金，用作煉鋼的合金添加劑。常用的鎢鐵有含鎢70%和80%兩種。

鎢鐵用鎢錳鐵礦在電爐中用碳還原製得。主要用作含鎢合金鋼 (如高速鋼)的合金元素加入劑。我國生產的鎢鐵有 W701、W702、W65等三個品種，含鎢量65～70% 左右。由於熔點高，不能液態流出，故採用結塊法或取鐵法生產。

基本介紹

• 中文名：鎢鐵
• 外文名：Ferrotungsten
• 性質：鐵合金
• 組成：鎢和鐵
• 我國型號：W701、W702、W65
• 生產方法：結塊法或取鐵法

國家標準

基本信息

實施日期ExecuteDate：1997-03-01

首次發布日期FirstIssuance Date ：1987-08-22

標準狀態StandardState ：現行

複審確認日期ReviewAffirmance Date ：2010-07-28

計畫編號Plan No：

代替國標號ReplacedStandard ： GB 3648-1987

被代替國標號ReplacedStandard:

廢止時間RevocatoryDate :

採用國際標準號AdoptedInternational Standard No：

采標名稱AdoptedInternational Standard Name：

採用程度ApplicationDegree ：

採用國際標準AdoptedInternational Standard ：

國際標準分類號(ICS) ：77.100

中國標準分類號(CCS) ：H42

標準類別StandardSort：產品

標準頁碼Number ofPages:

標準價格(元)Price(￥) :

主管部門Governor ：中國鋼鐵工業協會

歸口單位TechnicalCommittees ：全國鋼標準化技術委員會

起草單位DraftingCommittee：吉林鐵合金廠

範圍

本標準規定了鎢鋼的技術要求、驗收規則、檢驗規則、包裝、標誌及質量證明書。

本標準適用於煉鋼和鑄造中作為鎢元素加入劑用的鎢鐵。

引用標準

下列標準包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。在標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂。使用本標準的各方應探討使用下述標準最新版本的可能性。

GB 3650-83 鐵合金驗收、包裝、儲運、標誌和質量證明書的一般規定

GB/T 4010-94 鐵合金化學分析用試樣的採取和製備

GB 7731.1-87 鎢鐵化學分析方法 辛可寧重量法測定鎢量

GB 7731.2-87 鎢鐵化學分析方法 高碘酸鈉光度法測定錳量

GB 7731.3-87 鎢鐵化學分析方法 雙環己酮草醯二腙光度法測定銅量

GB 7731.4-87 鎢鐵化學分析方法 鉬藍光度法測定磷量

GB 7731.5-87 鎢鐵化學分析方法 鉬藍光度法測定矽量

GB 7731.6-87 鎢鐵化學分析方法 鉬藍光度法測定砷量

GB 7731.7-87 鎢鐵化學分析方法 苯基螢光酮光度法測定錫量

GB 7731.8-87 鎢鐵化學分析方法 羅丹明B光度法測定銻量

GB 7731.9-87 鎢鐵化學分析方法 碘化鉍光度法測定鉍量

GB 7731.10-87 鎢鐵化學分析方法 紅外線吸收法測定碳量

GB 7731.11-87 鎢鐵化學分析方法 庫侖法測定碳量

GB 7731.12-87 鎢鐵化學分析方法 紅外線吸收法測定硫量

GB 7731.13-87 鎢鐵化學分析方法 燃燒中和滴定法測定硫量

GB 7731.14-87 鎢鐵化學分析方法 極譜法測定鉛量

GB 13247-91 鐵合金產品粒度的取樣和檢測方法

鎢鐵介紹

概述

鎢鐵用電爐冶煉，由於熔點高，不能液態放出，所以採用結塊法或取鐵法生產。20世紀30年代前一般用小型（100～500千伏安）單相電弧爐進行結塊法冶煉，後來改用三相電爐，並發展出取鐵法。

中國江西、湖南、廣東一帶有大量鎢礦，儲量占世界60～70%。1936～1938年在江西吉安籌建鎢鐵廠，裝設採用結塊法的2000千伏安三相電爐兩台，已大體建成，後因抗日戰爭的影響而停頓。1955年起開始以取鐵法用3500千伏安電爐生產鎢鐵。

簡史

1781年瑞典化學家舍勒(C.W.Scheele)發現鎢。1860年左右貝爾努利(F.A.Bernoulli)用鎢酸與鑄鐵反應製得鎢鐵。19世紀末是用坩堝法生產鎢鐵。1893年開始用電爐積塊法冶煉鎢鐵。1895年戈爾德施米特獲得鋁熱法生產鎢鐵的專利。1936年葉留金(В.П.Елютин)用金屬熱法(矽鐵和鋁)生產鎢鐵。1910年詹森(C.M.Johnson)獲得用碳還原鎢精礦製造煉鋼用鎢合金劑的專利。1918年基尼(R.M.Keeney)報導電爐二步法(先還原，再精煉)生產鎢鐵(鎢鐵含W75%，C0.8%，Si<0.01%，P<0.01%)。1920年戴利(J.G.Dailey)報導一步法生產鎢鐵。50年代初期，蘇聯車里雅賓斯克鐵合金廠古薩羅夫(В.Н.Гусаров)發明取鐵法生產鎢鐵。使生產連續化。20世紀中期生產鎢鐵的方法有：電爐取鐵法，電爐積塊法和金屬熱法。70年代出現了感應爐熔煉鎢金屬廢料生產熔煉基鎢鐵和粉末冶金法生產鎢鐵的方法。1936年中國在江西吉安籌建鎢鐵廠，因抗日戰爭而中止。中華人民共和國成立後於1950年在撫順鋼廠用電爐積塊法試煉鎢鐵成功，並投入生產。1956年12月從蘇聯引進的電爐取鐵法生產鎢鐵工藝在吉林鐵合金廠投產。

性質與用途

鎢是銀灰色金屬。原子量為183.85。電子結構4f145d46s2。密度(20℃)19.3g/cm3。熔點3400℃。沸點5555℃。鎢與鐵形成固溶體和兩種金屬間化合物Fe2W和Fe₃W₂或Fe₇W₆，但在高溫都不穩定。含W75%～85%鎢鐵的熔化溫度高於2500℃，所以不能從爐內排出，只能用積塊法或取鐵法生產。工業鎢鐵的密度約為15.3g/cm。

分類

鎢和鐵為主要組成的鐵合金。它還含有錳、矽、碳、磷、硫、銅、錫等雜質，是煉鋼用的合金劑。根據含鎢量不同，將鎢鐵分為：FeW75(含W70%～80%，C≤0.20%，P≤0.04%，S≤0.08%，Si≤0.5%，Mn≤0.25%)和FeW80(含W75.0%～85.0%，C≤0.20%，P≤O.04%，S≤0.08%，Si≤0.7%和Mn≤0.25%)兩種。

物理狀態

鎢鐵以塊狀交貨，塊度範圍為10～130mm，小於10×10mm 碎塊的量不應超過該批總重量的5%，允許個別塊度在一個方向上的最大尺寸為150mm。鎢鐵塊表面應光潔，斷面及表面無顯著非金屬夾雜和銹斑。

生產方法

結塊法 採用可在軌道上移動、爐體上段可拆的敞口電爐，用碳作還原劑。精鎢礦、瀝青焦（或石油焦）和造渣劑（鋁礬土）組成的混合爐料分批陸續加入爐中，爐內煉得的金屬一般呈粘稠狀，隨著厚度增高，下部逐漸凝固。爐子積滿後停爐，把爐體拉出，拆除上段爐體使結塊冷凝。然後取出凝塊，進行破碎和精整；挑出邊緣、帶渣和不合格的部分回爐重熔。產品含鎢80%左右，含碳不大於1%。

取鐵法 適於冶煉熔點較低的含鎢70%的鎢鐵。採用矽和碳作還原劑；分還原(又稱爐渣貧化)、精煉、取鐵三個階段操作。還原階段爐中存有上一爐取鐵後留下的含WO3大於10%的爐渣，再陸續加進多批鎢精礦爐料，然後加入含矽75%的矽鐵和少量瀝青焦（或石油焦）進行還原冶煉，待爐渣含WO3降到0.3%以下時放渣。隨後轉入精煉階段，在此期內分批加入鎢精礦、瀝青焦混合料，用較高電壓操作，在較高溫度下脫除矽、錳等雜質。取樣檢驗，確定成分合格後，開始取鐵。過去用鋼勺人工挖取鐵塊投入水池，60年代初吉林鐵合金廠改用機械取鐵裝置，改善了勞動條件。取鐵期內仍根據爐況，適當地加進鎢精礦、瀝青焦料。冶煉電耗約3000千瓦·時/噸，鎢回收率約99%。

鋁熱法為了利用廢硬質合金粉末鎢鈷分離提鈷後的再生碳化鎢，研製出了鋁熱法鎢鐵工藝，用再生碳化鎢與鐵為原料，以鋁作還原劑，利用碳化鎢中自身的碳和鋁燃燒的熱能，使原料中的鎢和鐵轉化為鎢鐵，可節約大量的電能，並降低成本。同時由於原料碳化鎢中的雜質遠遠低於鎢精礦的雜質，產品質量均高於以鎢精礦為原料的鎢鐵。鎢的回收率也高於以鎢精礦為原料的工藝。

鎢價昂貴，在生產過程中必須重視提高回收率，不合格產品、渣鐵要收集回爐，電爐應有高效率爐氣除塵設施，回收含鎢粉塵。

鎢鐵化學成分

根據工業用途和使用條件，對不同牌號的鎢鐵有以下質量要求：

鎢鐵的化學成分

檢驗標準

(1)產品的質量檢查和驗收，應符合GB/T3650—95《鐵合金驗收、包裝、儲運、標誌和質量證明書一般規定》的要求。

(2)組批。按爐組批法。每批產品中的最高或最低含鎢量與平均試樣含鎢量之差不得超過3% 。也可以按級組批法，一批交貨產品由一種牌號的若干爐鎢鐵組成。構成一批交貨產品的各爐之間的鎢含量之差不大於3%(絕對值)。

(3)取樣。化學分析用試樣的採取應按GB/T4010—94《鐵合金化學分析用試樣採取和製備》進行。

(4)化學分析。相應各元素按下列方法進行檢驗：GB7731.1—87辛可寧重量法測定 鎢量；GB 7731.2—87高碘酸鈉光度法測定錳量；GB7731.3—87雙環己酮草醯乙腙測定銅量；GB7731.4—87鉬藍光度法測定磷量；GB7731.5—87鉬藍光度法測定矽量；GB7731.6—87鉬藍光度法測定砷量；GB7731.7—87苯基螢光酮光度法測定錫量；GB7731.8—87羅丹明B光度法測定銻量；GB7731.9—87碘化鉍光度法測定鉍量；GB7731.10—87紅外線法測定碳量；GB7731.11—87庫侖法測定碳量；GB7731.12—87紅外線法測定硫量；GB7731.13—87燃燒中和法測定硫量；GB7731.14—87極譜法測定鉛量。

包裝、儲運、標誌和質量證明書

(1)產品採用鐵桶包裝，每桶淨重100kg 。需方對包裝如有特殊要求，可由供需雙方協定商定；

(2)產品應存放庫房內，發運時要用棚車，如露天存放或敞車發運時，須用篷布蓋好，嚴防包件內滲水或混入雜物；

(3)產品包 裝件上應塗有明顯標誌，包裝件內應附有成品標籤，標誌和標籤的內容應符合GB/T3650— 95的要求；

(4)發貨同時，供方應開具產品質量證明書。其內容應符合GB/T3650—95的規定。