專利名稱：新型多元強(qiáng)復(fù)合脫氧劑、添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼用的脫氧劑和添加劑，特別是含有硅鋁錳鐵等元素的合金。
傳統(tǒng)煉鋼脫氧劑(包括預(yù)脫氧劑和終脫氧劑)，一般使用單一的硅、錳或純鋁脫氧，這些單元素作脫氧劑的效果差，冶煉出來的鋼中非金屬夾雜物多，鋼質(zhì)不好，鋼中的雜質(zhì)(主要有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、TiO2等)不易上浮去除，所以鋼水收率低。近年來各地出現(xiàn)了許多新的脫氧劑，如《Fe-Al-Si》(Si18-22%，Al48-52%，F(xiàn)e余量)、《Fe-Ba-Al-Si》(Al≈35%)，這些脫氧劑雖然脫氧效果有所提高，但鋁用量大，而我國鋁資源緊缺，使這些脫氧劑成本高，煉鋼的成本也相應(yīng)增大，而且當(dāng)鋁含量太大時(shí)，成品鋼的表面有裂紋和氣孔，影響了產(chǎn)品質(zhì)量。此外，在冶煉某些合金鋼(如高錳鋼)時(shí)，既要同時(shí)加入合金元素，又要加入脫氧劑，使煉鋼的時(shí)間延長，成本增加，質(zhì)量也不易保證。
本發(fā)明的目的是提供一種能克服現(xiàn)有脫氧劑的不足之處并具有脫氧迅速，鋼中夾雜物易上浮去除，煉鋼成本降低，鋼質(zhì)好的能進(jìn)行高效復(fù)合脫氧并同時(shí)可作為冶煉合金鋼的添加劑的產(chǎn)品。
為了達(dá)到此目的，經(jīng)過反復(fù)對比試驗(yàn)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)按一定比例的Si、Al、Mn、Fe熔煉出來的合金取代純鋁、硅鋁鐵合金、硅鐵、錳鐵、硅錳合金，作為煉鋼的脫氧劑和添加劑效果很好。這種合金的優(yōu)點(diǎn)是1.比重大，可完全沉到鋼液底部，能充分利用合金元素對鋼液進(jìn)行合金化和脫氧;2.該合金對氧的親和力比單一的Si、Mn和硅錳等合金對氧的親和力大，生成的氧化物分子顆粒大，對減少鋼中非金屬夾雜物非常有利;3.對冶煉某些合金鋼，如錳鋼，螺紋鋼等，該硅鋁錳鐵可直接作為脫氧劑和合金鋼添加劑，使煉鋼成本大為降低;4.提高鋼液的純潔度，鋼材的利用率可提高1%左右;5.比純鋁、硅鋁鋇鐵等脫氧劑價(jià)格便宜，使用方便;6.可使煉鋼的耗電下降(脫氧快、煉鋼時(shí)間縮短)，并能充分利用某些廢鋼鐵和品位不太高的錳礦資源。
以下是本發(fā)明硅鋁錳鐵合金的成份含量比及生產(chǎn)工藝1.成份和含量(重量%)Si4-30 Al2-41 Mn10-80
C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量2.工藝本硅鋁錳鐵合金可用電爐如工頻爐、中頻爐、特型爐生產(chǎn)，也可以用礦熱爐生產(chǎn)，采用什么類型爐子，一般視原料決定。以礦熱爐生產(chǎn)時(shí)，可用礦石為原料，其中錳可用含Mn20%以上的錳礦石，硅用含Si85%以上的硅礦石，鋁可用含Al50%以上的鋁土礦，鐵可用鐵礦石，也可用廢鋼鐵。以電爐生產(chǎn)時(shí)，可用Fe-Si、Fe-Mn、廢鋼、鋁錠及其它輔助材料。
采用電爐熔煉上述合金的方法采用重溶法，熔煉溫度一般控制在1600℃左右。采用礦熱爐熔煉時(shí)用還原法，溫度控制在1700℃左右;熔煉結(jié)果主要根據(jù)各種產(chǎn)品的元素多少控制，待分析成份達(dá)標(biāo)后可澆入金屬模具中，做成每塊1-5公斤的塊體，以方便用戶使用。
3.合金成份和含量實(shí)施例(1)Mn10-14 Al10-14 Si10-14 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(2)Mn15-30 Al4-10 Si4-10 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(3)Mn8-12 Al3-6 Si8-10 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(4)Mn30-40 Al15-20 Si18-24 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(5)Mn20-30 Al20-41 Si20-30 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(6)Mn10-15 Al15-20 Si15-20 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(7)Mn15-20 Al18-22 Si15-20 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(8)Mn10-14 Al20-25 Si10-17 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(9)Mn15-25 Al20-40 Si18-22 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量上述9種硅鋁錳鐵合金可作為熔煉普通鋼和合金鋼如高速工具鋼、模具鋼、槍炮鋼、船用鋼等使用的廣譜性脫氧劑。
(10)Mn62-68 Al 6-8 Si14-19 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(11)Mn62-68 Al 3-7 Si15-20 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(12)Mn60-65 Al 4-6 Si17-24 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(13)Mn57-62 Al 3-6 Si10-15 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(14)Mn60-66 Al 2-5 Si12-23 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(15)Mn65-70 Al 2-5 Si10-14 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(16)Mn67-80 Al 2-4 Si8-15 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(17)Mn70-80 Al 2-5 Si10-14 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量上述8種硅鋁錳鐵合金可作為強(qiáng)復(fù)合脫氧劑并同時(shí)作為冶煉普通炭素鋼、高錳鋼和其它合金鋼時(shí)作為合金添加劑使用。
本發(fā)明(1)-(9)的9種合金可根據(jù)煉鋼的不同鋼種分別使用，每噸鋼水約用量為1kg，即可去除鋼中非金屬夾雜物，達(dá)到煉鋼的要求，如對夾雜物要求特別嚴(yán)格的鋼種，加入量可大于1kg以上，不用考慮回收率，加入過程可按通常的在出鋼過程中繼其它合金加入爐內(nèi)或加入盛鋼桶內(nèi)即可，無特殊要求。而(10)-(17)的7種合金是多元強(qiáng)復(fù)合添加劑，這種合金起到脫氧和合金添加劑的雙重作用，可取代傳統(tǒng)的硅鐵、錳鐵、硅錳合金。按目前鋼廠冶煉A2、A3、20-55＃鋼種，正常需使用錳鐵7kg、硅鐵5kg、純鋁1kg，每噸鋼耗脫氧劑原料成本約40多元，而采用本發(fā)明的硅鋁錳鐵合金，成本只需30多元，而且可提高鋼水純潔度，鋼水得率可提高1%，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
上述的系列脫氧劑自1992年6月，交付廣西柳州鋼鐵廠、廣西冶金研究所、廣西南寧鋼鐵廠、廣西河池鋼鐵廠試用，并與純鋁作為脫氧劑進(jìn)行比較，本發(fā)明硅錳鐵合金脫氧劑的氧化物為1.5級，純鋁的氧化物為2.5級;當(dāng)與硅鋁鐵合金進(jìn)行比較，冶煉后鋼中非金屬可減到22.7%-47.85%之間，而且脫氧物易融合成低熔點(diǎn)大顆粒上浮，有利于提高鋼水純度和鋼渣的流動性。
以下是
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一，采用中頻爐煉出的脫氧劑成份為Mn 10.2，Al10.3，SI13.0，C0.06，P0.026，S0.021，余量為鐵，將此組分的硅鋁錳鐵脫氧劑于992年6月交給廣西柳州鋼鐵廠冶煉45SiMnP合金鋼，煉出的鋼純法度高，成材率分別比用純鋁和《Fe-Al-Si》合金提高1%。
實(shí)施例二接下述成份作為煉鋼添加劑，(采用礦熱爐冶煉)。
Mn65.9，Al7.2，Si18.7，C2.9，P0.03，S0.04，F(xiàn)e余量，將此合金交給廣西柳州鋼鐵廠冶煉20MnSi合金鋼，錳回收率達(dá)到85%，Si75%，脫氧效果與硅鋁鐵合金相同。
實(shí)施例三按以下成份作為煉鋼添加劑(采用工頻爐冶煉)Mn65.4，Al3.7，Si15.52 C0.51，P0.046，S0.03，將此合金交付廣西南寧鋼鐵廠冶煉20MnSi合金鋼、或螺紋合金鋼，Si回收率達(dá)80%，Mn的得率為85-90%，比純鋁或硅鐵噸鋼節(jié)約成本4-10元。
權(quán)利要求
1.一種用于煉鋼的新型多元強(qiáng)復(fù)合脫氧劑、添加劑合金，其特征在于這種合金的成份和含量為(重量%)Si4-30 Al2-21 Mn10-80，C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其特征在于用作脫氧劑的成份和含量為(重量%)(1)Mn10-14 Al10-14 Si10-14C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(2)Mn15-30 Al4-10 Si4-10C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(3)Mn8-12 Al3-6 Si8-10C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(4)Mn30-40 Al15-20 Si18-24C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(5)Mn20-30 Al20-41 Si20-30C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(6)Mn10-15 Al15-20 Si15-20C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(7)Mn15-20 Al18-22 Si15-20C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(8)Mn10-14 Al20-25 Si10-17C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(9)Mn15-25 Al20-40 Si18-22C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其特征在于用作煉鋼添加劑的成份和含量為(重量%)(1)Mn62-68 Al6-8 Si14-19C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(2)Mn62-68 Al3-7 Si15-20C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(3)Mn60-65 Al4-6 Si17-24C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(4)Mn57-62 Al3-6 Si10-15C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(5)Mn60-66 Al2-5 Si12-23C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(6)Mn65-70 Al2-5 Si10-14C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(7)Mn67-80 Al2-4 Si8-15C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(8)Mn70-80 Al2-5 Si10-14C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量
全文摘要
本發(fā)明提供了一種煉鋼用的脫氧劑，其主要成分是硅鋁錳鐵合金，它比起目前煉鋼過程中單獨(dú)使用純鋁和硅鋁鐵合金等具有脫氧迅速，鋼渣易上浮，煉鋼成本低，鋼質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，還可以將此合金直接作煉鋼添加劑。
文檔編號C22C35/00GK1082117SQ9310372
公開日1994年2月16日 申請日期1993年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月29日
發(fā)明者黃春林 申請人:黃春林