專利名稱：一種含鈦鋼的冶煉方法及含鈦添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含鈦鋼的冶煉方法及鈦合金添加劑。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在冶煉含鈦鋼時(shí)，均采用鈦鐵作為合金劑(《ANNUAL BOOK OF ASTM STANDARDS》，P156～157，1982;《鐵鋼
合金元素》下，P419～447)。這種鈦鐵是以鈦精礦粉、鋁粉、鐵鱗(或高質(zhì)量的赤鐵礦粉)、硅鐵粉、石灰粉等為原料，以燃料油、煤為燃料，采用鋁熱法，在冶煉爐上煉制而成。所需的原料品種多，消耗大，故成本高。鈦鐵在生產(chǎn)中，需經(jīng)原材料焙燒、混料、保溫、冶煉、冷卻等工藝過程。特別是由于該工藝的化學(xué)反應(yīng)熱量不足。鈦鐵在冶煉前，需對(duì)原材料進(jìn)行焙燒和預(yù)熱。故鈦鐵的生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，所需設(shè)備復(fù)雜，成本高，投資大(《鐵合金設(shè)計(jì)參考資料》冶金工業(yè)出版社)。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的含鈦鋼的冶煉方法及含鈦添加劑。
其主要技術(shù)方案是在冶煉含鈦鋼時(shí)，加入一種由鈦精礦粉和鋁粉組成的含鈦添加劑，取代傳統(tǒng)的鈦鐵合金;該添加劑在出鋼前直接加入煉鋼爐中或出鋼后，直接加在鋼包中。在高溫作用下，含鈦添加劑中的鋁粉作為還原劑，還原鈦精礦粉中的TiO2，生成金屬鈦，直接被鋼水吸收。
含鈦添加劑的具體化學(xué)成分(重量%)為鈦精礦粉65～85%，鋁粉15～35%。
通常鈦精礦的化學(xué)成分(重量%)為TiO242～75%，(FeO+Fe2O3)15～48%，SiO21～5%，(CaO+MgO)5～8%，其它雜質(zhì)＜3%。
鋁粉為工業(yè)用商品鋁粉，含鋁量達(dá)98%以上。
含鈦添加劑的產(chǎn)品形態(tài)有塊狀和袋裝粉狀兩種。
本發(fā)明所述的含鈦添加劑的生產(chǎn)工藝如下
首先按上述化學(xué)成分范圍進(jìn)行計(jì)算、配料，并將其裝入混料機(jī)中混合均勻，然后再壓塊成型，成為塊狀的含鈦添加劑產(chǎn)品;該添加劑的另一種產(chǎn)品形態(tài)是粉狀，即待配料混合均勻后，定量裝入袋中，成為粉狀含鈦添加劑，就可以應(yīng)用了。
本發(fā)明中的含鈦添加劑主要用作煉鋼添加劑，冶煉含鈦鋼。鈦的總回收率，與鈦鐵相當(dāng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明冶煉含鈦鋼的方法及含鈦添加劑具有如下優(yōu)點(diǎn)①原材料消耗少，冶煉含鈦鋼，用本發(fā)明取代一噸鈦鐵，可節(jié)約鋁粉35.2公斤，硅鐵(含硅75%)44.0公斤，石灰110.0公斤，燃油19.0公斤，鎂砂70～80公斤，蒸汽480公斤。
②生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，無需原材料焙燒和冶煉過程，節(jié)約了大量能源。
③生產(chǎn)裝備簡(jiǎn)單，投資少;環(huán)境污染小。
④煉鋼成本大大降低。
實(shí)施例采用本發(fā)明所述的冶煉含鈦鋼的方法及含鈦添加劑，冶煉了3爐含鈦鋼。首先配制了三批含鈦添加劑，其化學(xué)成分(重量%)及其物理性能分別列入表1和表2。
表1 實(shí)施例三批含鈦添加劑的化學(xué)成分(重量%)
表2 實(shí)施例三批含鈦添加劑的物理性能
三批含鈦添加劑所采用的相應(yīng)的鈦精礦粉的化學(xué)成分(重量%)如表3所示。
表3 實(shí)施例采用的三批鈦精礦粉的化學(xué)成分(重量%)
冶煉3爐含鈦鋼所加入的含鈦添加劑的重量，加入方法、鈦的回收率、鋼中實(shí)際含鈦量等如表4所示。
表4 實(shí)施例3爐含鈦鋼的冶煉結(jié)果參數(shù)
上述3爐鋼，鈦的回收率為34.05～41.12%，達(dá)到常規(guī)加鈦鐵的回收率水平。冶煉后澆鑄正常，鋼錠合格率均為100%。采用常規(guī)工藝對(duì)鋼錠進(jìn)行開坯、軋制，未發(fā)現(xiàn)異常情況，鋼材力學(xué)性能優(yōu)良，金相組織正常，與不加鈦的同類鋼相比，抗拉強(qiáng)度σb平均提高12.17%。屈服強(qiáng)度σs平均提高6.56%。
權(quán)利要求
1.一種采用鈦合金劑冶煉含鈦鋼的冶煉方法，其特征在于在出鋼前或出鋼后將由鈦精礦粉和鋁粉組成的含鈦添加劑加入煉鋼爐中或鋼包中，在高溫作用下，含鈦添加劑中的鋁粉作為還原劑，還原鈦精礦粉中的TiO2，生產(chǎn)金屬鈦，直接被鋼水吸收，起合金化作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉方法，其特征在于含鈦添加劑的形態(tài)可為塊狀和袋裝粉狀兩種。
3.一種適用于權(quán)利要求1所述冶煉方法的含鈦添加劑，其特征在于它的化學(xué)成分(重量%)為鈦精礦粉65～85%，鋁粉15～35%。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶煉含鈦鋼的煉鋼方法及含鈦添加劑。該煉鋼方法的主要特點(diǎn)是用由鈦精礦粉和鋁粉組成的含鈦添加劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用的鈦鐵合金，在出鋼前加入煉鋼爐中或直接加入鋼包中。在高溫作用下，含鈦添加劑中的鋁粉作為還原劑，還原鈦精礦粉中的TiO
文檔編號(hào)C22C33/04GK1062558SQ9210002
公開日1992年7月8日 申請(qǐng)日期1992年1月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月8日
發(fā)明者莫叔遲, 王西林, 李榮訓(xùn) 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院, 承德鋼鐵廠